O que é a fusão Ethereum ?

O “Merge” tem como objetivo mudar o blockchain Ethereum do atual mecanismo de consenso de prova de trabalho (PoW) para um modelo de prova de aposta (PoS) destinado a ser mais rápido e mais eficiente em termos energéticos. Mas ajustar o segundo maior blockchain de um sistema para outro é um processo incrivelmente complexo e de várias etapas. É importante que cada decisão seja avaliada minuciosamente. Apresentaremos os motivos e as várias etapas que levam ao novo capítulo do protocolo.

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O que é prova de aposta e por que é necessária?

Em contraste com a prova de trabalho, que exige que os mineradores concorram por recompensas com base na quantidade de poder computacional que podem adquirir, o mecanismo de prova de aposta seleciona aleatoriamente os validadores em relação ao valor total e ao tempo de sua moeda éter ( ETH ). foi apostado .

Ao contrário da prova de trabalho, os validadores PoS T precisam minerar blocos para manter a rede. Em vez disso, eles precisam criar novos blocos quando escolhidos e validar outros quando não. Depois que um participante tiver validado o último bloco de transações, outros Colaboradores poderão atestar (confirmar) que o bloco é válido. Quando são feitos atestados suficientes, a rede adiciona um novo bloco. As recompensas são então distribuídas em ether , a moeda nativa do blockchain, pela rede proporcionalmente à participação de cada validador. No entanto, para incentivar o bom comportamento, também existem penalidades (cortes) que podem fazer com que os validadores percam uma parte do seu ETH apostado se ficarem offline (não validarem) ou atestarem transações maliciosas (ruins).

Apesar do alto conhecimento técnico e expertise necessários para se tornar um validador, qualquer pessoa pode aderir desde que atenda ao requisito mínimo de 32 ETH. Pessoas que T conseguem atingir o limite ainda podem contribuir apostando Ether em um pool (gerenciado por terceiros) e receber uma parte das recompensas.

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Embora a prova de trabalho seja confiável e segura, os benefícios comparativos da prova de participação incluem:

• Não há necessidade de hardware avançado e caro, como plataformas de mineração
• Uso de energia muito mais eficiente, segundo a Fundação Ethereum
• Um menor risco de centralização da rede, que é uma barreira para a segurança da rede

A história da fusão Ethereum

Como evidenciado por seus escritos iniciais e posteriores, o cofundador da Ethereum , Vitalik Buterin, é um defensor de longa data do mecanismo de consenso de prova de participação. Comparado com o atual sistema de governança PoW com uso intensivo de recursos da Ethereum, prevê-se que o PoS reduza o consumo de energia da rede em pelo menos 99,95%.

Também abrirá caminho para cadeias de fragmentos em 2023, que deverão anular o congestionamento de dados, as altas taxas de Gas (transação) e apoiar a próxima geração de sistemas de escalonamento de camada 2. As cadeias de fragmentos fornecem camadas de armazenamento extras e mais baratas para aplicativos e rollups para armazenar dados, de acordo com a Fundação Ethereum .

Ao contrário dos padrões ERC ou das empresas tradicionais que aplicam as regulamentações de cima para baixo, quaisquer alterações importantes no protocolo Core exigem consenso da comunidade global de nós.

Devido ao processo pelo qual passam todas as atualizações e decisões do Ethereum , o que alguns críticos chamam de atrasos indevidos tem sido, na realidade, uma consolidação laboriosa e cuidadosamente implementada da rede por meio de atualizações incrementais e constantes e bifurcações em vários elementos Core : a Beacon Chain , as cadeias de mesclagem e fragmentos . Cada um deles depende um do outro para concretizar a visão completa do Ethereum de mais escalabilidade, segurança e sustentabilidade.

No momento em que escrevo, Buterin disse que a fusão acontecerá em agosto . É quando a Beacon Chain (o componente que controla o PoS) marcará sua transição oficial de prova de trabalho para prova de participação .

O papel da Beacon Chain e da Ethereum Merge

Para aumentar o número de validadores e processar transações usando PoS, a rede principal Ethereum (que ainda usa prova de trabalho) precisa se fundir com a Beacon Chain (também conhecida como camada de consenso ).

Lançado em 1º de dezembro de 2020, ao meio-dia UTC, o Beacon Chain (que funciona paralelamente à mainnet, ou versão live blockchain) e atualmente conta com mais de 375 mil validadores ativos , é o componente responsável por controlar a prova de aposta.

Também é crucial na preparação do Ethereum para a próxima atualização multifásica das cadeias de fragmentos, o que ajudará a expandir a capacidade da rede para escalar e armazenar dados. Embora o plano original fosse trabalhar em shard chains antes do Merge, isso mudou devido ao crescimento acelerado dos sistemas de escalonamento da camada 2, como ARBITRUM , Optimism e Loopring . Portanto, a maior parte da comunidade Ethereum considerou a fusão e a transição para a prova de aposta uma prioridade mais alta .

Embora se espere que o papel da Beacon Chain mude com o tempo, ela coordenará em grande parte a rede de shards e stakers. Como a Beacon Chain não pode executar contratos inteligentes ou lidar com contas, a fusão com a rede principal trará essa capacidade para o ecossistema de prova de participação.

Ao contrário do hard fork do DAO em 2016 (que ocorreu depois que 3,6 milhões de ETH foram roubados no hack do DAO, levando à criação de um blockchain separado chamado Ethereum Classic ), o Ethereum continuará como uma rede única após a fusão. Em essência, toda a cadeia Ethereum PoW se torna a cadeia Ethereum PoS. A fusão não afetará a camada de dados do Ethereum , portanto nenhuma transação será perdida nesta transição. No entanto, como a mineração não será mais necessária, os mineradores provavelmente apostarão seus ativos e ajudarão a validar a rede principal Ethereum .

Linha do tempo de atualizações e bifurcações do Ethereum :

Embora possa ser um processo demorado, dado o número de peças móveis e o impacto do Ethereum no mercado, essas atualizações de software exigem testes rigorosos da comunidade e dos Core desenvolvedores para mitigar quaisquer bugs ou vulnerabilidades. Vários testes, atualizações e bifurcações notáveis ​​desde o lançamento da Beacon Chain como parte da transição para a prova de participação incluem:

Hard fork 'Londres' (5 de agosto de 2021):

Seguindo a gênese da Beacon Chain, o hard fork “London” foi amplamente instrumental para ditar a maneira como os mineradores interagem e lucram com o Ethereum por meio de várias melhorias, como o EIP-1559 . Juntamente com uma redução nas taxas, outra mudança drástica nos incentivos financeiros para os mineiros é a “bomba de dificuldade” que forçará o consenso da prova de trabalho a parar de produzir blocos e, portanto, tornará a mineração não lucrativa. O EIP-3554 incluído no hard fork de Londres atrasou a bomba-relógio para dezembro de 2021. No entanto, isso foi posteriormente estendido por vários meses pela atualização da rede Arrow Glacier (veja abaixo).

Uma visão geral das propostas EIP relacionadas ao hard fork de Londres pode ser encontrada na conta Ethereum Cat Herders Medium.

Atualização do Altair (27 de outubro de 2021):

Como a primeira atualização programada para o Beacon Chain, a atualização do Altair não impôs alterações aos usuários front-end do Ethereum , mas exigiu que os operadores de nós atualizassem seus clientes . Os nós que T passassem por nenhuma atualização correriam o risco de não poder participar da rede após a fusão e poderiam pagar multas.

Geleira Arrow (9 de dezembro de 2021):

A atualização da rede Arrow Glacier adiou a data da “ bomba de dificuldade ” vários meses. Foi a única mudança na atualização.

Ethereum fundido na rede de teste Kiln (16 de março de 2022):

Ethereum atingiu um marco significativo em meados de março com a fusão da testnet Klin . Isso envolveu uma camada de execução de prova de trabalho mesclada com uma Beacon Chain de prova de participação. Embora a fusão tenha sido bem-sucedida, o desenvolvedor Tim Beiko descobriu que um cliente não estava produzindo blocos conforme o esperado.

Ropsten testnet mesclado (8 de junho de 2022):

A testnet Ropsten foi a primeira de três testnets públicas a fundir com sucesso sua camada de execução de prova de trabalho (PoW) com a cadeia de consenso de prova de aposta (PoS) da Beacon Chain. De acordo com os desenvolvedores do Ethereum , houve uma taxa de participação de 99% após correções de configuração e reinicializações. Apesar de alguns pequenos problemas, a fusão da Ropsten foi geralmente considerada um grande sucesso e marcou o início de testes semelhantes que ocorreriam em outras redes de teste Ethereum antes da fusão do PoS.

Atualização do Grey Glacier (30 de junho de 2022):

A atualização do Grey Glacier ocorreu no bloco 15.050.000 e introduziu alterações nos parâmetros da bomba de dificuldade da rede, atrasando-a em 700.000 blocos, até algum momento de setembro. Nenhuma outra mudança foi introduzida como parte do Glaciar Grey.

Testnet Sepolia fundida (6 de julho de 2022):

A segunda das três testnets públicas, Sepolia, entrou no ar quando o TTD atingiu 17.000.000.000.000.000. A fusão aconteceu em um processo de duas etapas: primeiro, as operadoras precisavam atualizar seus clientes da camada de consenso e da camada de execução juntos. Isso então ativou mais duas fases: a primeira no auge da época no Beacon Chain e a segunda ao atingir o valor de dificuldade total na camada de execução. Nenhum problema significativo foi encontrado e a fusão foi considerada bem-sucedida.

Goerli testnet mesclado (10 de agosto de 2022)

A terceira e última rede de teste pública completou uma “execução prática” do Merge e passou com sucesso para a prova de aposta quando a Dificuldade Total do Terminal (TTD) excedeu 10.790.000. Isso se seguiu à atualização do Bellatrix para a cadeia de faróis de Goerli, Prater, que foi ativada em 4 de agosto.

Forks de sombra da Mainnet 1-10 (a partir de 12 de abril de 2022):

Em essência, um shadow fork é um teste do Merge. Sem realmente impactar a rede, eles simulam como seria a mudança de PoW para PoS, testando-a em um pequeno número de nós de rede. Depois de executar shadow forks em várias de suas redes de teste, os desenvolvedores do Ethereum começaram a testar na rede principal do Ethereum. Os shadow forks da Mainnet, que simulam o Merge na rede primária de alto tráfego do Ethereum, testam como o Merge funcionaria nas condições mais realistas possíveis.

Por exemplo, de acordo com Parithosh Jayanthi , desenvolvedor da Ethereum Foundation, enquanto a rede de teste de fusão do Kiln foi projetada " para permitir que a comunidade pratique a execução de seus nós, implantação de contratos, teste de infraestrutura, ETC ", o shadow fork da mainnet vai um passo além no teste de estresse a rede. Creditado a Van Der Wijden , foi considerado um evento histórico e fundamental na determinação do momento da fusão final.

Assim que o shadow fork foi lançado, a equipe de desenvolvedores notou alguns problemas com o provedor de sistemas de software baseado em Ethereum Nethermind e o Hyperledger Besu, um cliente Ethereum de código aberto baseado em Java.

No geral, dez shadow forks de mainnet bem-sucedidos de abril a julho de 2022 (com mais planejados) deixaram os desenvolvedores do Ethereum otimistas de que o verdadeiro Merge pode finalmente estar chegando.

Mais detalhes sobre a história do Ethereum e seus vários marcos que levaram à fusão podem ser encontrados aqui .

O que acontece após a fusão?

Em essência, o objetivo da Fusão é agilizar o processo de passagem da prova de trabalho para a prova de participação. Para acelerar a transição, os desenvolvedores estão trabalhando na redução dos recursos que podem causar atrasos e inibir temporariamente a capacidade de retirar ETH apostado assim que a fusão for finalizada. No entanto, isso provavelmente será resolvido em uma atualização de “limpeza” pós-mesclagem.

Leia Mais: Ethereum após a fusão: o que vem a seguir?

Assim que a fusão for concluída e a camada de consenso recém-adotada do Ethereum assumir o papel de adicionar novos blocos ao blockchain Ethereum usando o mecanismo de consenso de prova de participação, os desenvolvedores trabalharão em algumas novas fases que eles chamam de Surge, the Verge, the Expurgo e alarde. Isso continuará a tornar o blockchain de prova de aposta da Ethereum mais escalonável e seguro.

Por exemplo, embora o Merge não resolva imediatamente os desafios de escalabilidade, ajudará a preparar a rede para a versão Ethereum de shard chains subsidiárias que dependerão de uma rede PoS totalmente funcional para operar. Ao espalhar a carga de dados da rede por 64 blockchains, as cadeias de fragmentos fornecem camadas adicionais mais baratas para aplicativos e rollups para armazenar dados. Eles também permitem que os sistemas de camada 2 ofereçam taxas de transação baixas, ao mesmo tempo que se beneficiam da segurança da rede principal Ethereum .

Como se manter atualizado sobre Merge e Ethereum:

A seguir está uma lista dos Core recursos sobre o Merge, o Beacon Chain e o estado do Ethereum.

• Tim Beiko: atualizações do AllCoreDevs
• Lista de recursos do Mega Merge compilada por Tim Beiko , Trent Vanepps e Mario Havel .
• Blog de Pesquisa e Desenvolvimento da Fundação Ethereum
• Boletim informativo de pontos válidos da CoinDesk

Nota de edição: segunda-feira, 25 de julho de 2022, 19h57 UTC: Atualizado para incluir informações sobre shadow forks e desenvolvimentos a partir de 8 de junho de 2022.

Nota de edição: quinta-feira, 11 de agosto de 2022, 18h45 UTC: Atualizado para incluir informações sobre desenvolvimentos desde 25 de julho de 2022.