Ethereum 2.0: conheças as fases de desenvolvimento da rede Ethereum

Qual os desafios enfrentados pela equipe da Ethereum até a fase “Serenity”? (Imagem: YouTube/Ethereum Foundation)

No relatório intitulado “ETH 2.0: a próxima evolução da criptoeconomia”, a 💥️Messari, em parceria com a 💥️Bison Trails, fez um compilado sobre todo o desenvolvimento do ecossistema mais importante do setor cripto, em antecipação ao lançamento de sua segunda versão.

O 💥️lançamento do “beacon chain” nesta terça-feira (1º) marca a quarta e última etapa do roteiro de desenvolvimento, 💥️original de 2015, para o amadurecimento da 💥️Ethereum.

✅💥️André Franco: o que é Ethereum?

💥️A história da Ethereum

Voltando para 2015, a primeira etapa, 💥️Frontier, marcou o lançamento da rede principal da Ethereum, enquanto as duas fases seguintes — 💥️Homestead e 💥️Metropolis — focaram em acrescentar a funcionalidade e as melhorias necessárias para que a rede alcançasse seus objetivos.

Istanbul, lançada no fim de 2023, foi a lacuna entre Metropolis e 💥️Serenity. Porém, Serenity é, sem dúvidas, a atualização mais ambiciosa da Ethereum.

Fases de desenvolvimento da Ethereum (Imagem: Messari, CoinDesk)

Na teoria, o objetivo de Serenity (ou Ethereum 2.0) era simples: migrar de um modelo 💥️proof-of-work (PoW) — baseado na 💥️mineração de criptomoedas — para um 💥️proof-of-stake (PoS) — baseado na participação de usuários que depositam ativos na rede —, acrescentando algumas melhorias da 💥️escalabilidade — capacidade de um sistema ou rede se ampliar e fazer a gestão da crescente demanda.

Porém, na prática, uma reformulação do algoritmo de consenso e da arquitetura da rede não é uma tarefa nada fácil.

✅💥️O que é Ethereum 2.0?

A rápida ascensão da Ethereum em 2017 só complicou as coisas. Conforme a rede assegura bilhões de dólares em 💥️criptoativos, a frase “construa um avião enquanto voa” se encaixa perfeitamente no caso de Serenity.

Então, desde 2013, a iniciativa dos desenvolvedores da Ethereum era solucionar 💥️dois dos principais problemas do ecossistema cripto: alternativas ao PoW e escalabilidade de 💥️blockchain.

De Slasher e Hypercubes a Casper e Sharding (2013-2015)

A jornada PoS da Ethereum data de 2013, quando 💥️Vitalik Buterin começou a questionar abertamente a sustentabilidade do algoritmo PoW. Embora PoW tenha suas garantias de segurança, Vitalik falou sobre o desperdício de energia e a possível centralização de mineração. Sendo assim, PoS era o futuro.

✅💥️Existe um algoritmo de consenso perfeito
para blockchains?

Porém, PoS tinha suas falhas, como a detecção de validadores maliciosos (chamado de “problema do ‘nada a perder’”, do inglês “nothing-at-stake problem”) e a diferenciação de um blockchain correto para um blockchain falso.

A escalabilidade blockchain também era um grande problema pois, segundo Vitalik em 2014, “nenhum único [projeto] conseguiu superar o mesmo problema principal: de que cada nó deva processar todas as transações”.

Para dar início à base da ETH 2.0, em janeiro de 2014, surgiu o conceito do protocolo de staking 💥️Slasher, dois meses após a primeira cópia do whitepaper da Ethereum ter sido publicada.

Slasher tentou mitigar o problema do “nada a perder” ao penalizar um validador se este assinar blocos em outras bifurcações. Isso resultou na implementação dos depósitos de segurança dos validadores, evitando que maus agentes realizassem duplas assinaturas (“double-signing”) no blockchain principal.

Para remover a influência humana — algo essencial no movimento blockchain —, mas exigir que novos nós dependessem de meios sociais (exploradores de blocos ou equipes de clientes) para autenticar a rede era algo antiético.

Em 2015, Vitalik e 💥️Vlad Zamfir começaram a moldar as ideias de uma autenticação para criar 💥️Casper, o algoritmo PoS usado na Ethereum 2.0 para solicitar transações, ajudar a atingir a finalidade e tornar o protocolo intuitivo a todos os tipos de validadores.

Já 💥️Hypercubes se referem uma rede de “sub-estados” interconectados, que fazem uso de sidechains (blockchains paralelos) e utilizam o blockchain Ethereum como um núcleo central.

Esse conceito tinha suas falhas de disponibilidade e fragilidade, pois blockchains menores seriam suscetíveis a invasões, mas deu origem ao conceito de “sharding” (ou “repartições”), uma das grandes promessas da nova rede.

A ideia de utilizar “sharding” de uma forma que não afetasse a rede existente demorou para se concretizar. Algumas propostas atrapalhavam tanto a experiência de usuário como a de desenvolvedor, então foram várias tentativas e erros.

Em 2017, surgiu a febre das ofertas iniciais de moeda (💥️ICOs), em que 💥️investidores e desenvolvedores usavam a rede para capitalizar com os crescentes preços do ETH e de 💥️tokens. 

Essa febre fez com que a Ethereum ficasse congestionada, resultando em altas taxas e 💥️atrapalhando a capacidade da rede em processar transações. Assim, a escalabilidade rapidamente se tornou uma prioridade.

Porcentagem de espaço utilizado por bloco na Ethereum (Imagem: Messari, Etherscan)

2017 mostrou que a rede, como estava, não seria capaz de suportar os níveis mundiais de atividade, mas também exigiu que houvesse um direcionamento de tempo e energia para reformular a arquitetura da rede.

Vitalik desenvolveu uma versão do protocolo Casper com um mecanismo híbrido PoW e PoS para apresentar, gradualmente, PoS à Ethereum e impulsionar um conjunto de validadores enquanto minimiza quaisquer abalos à atividade contínua.

Esse sistema, que passou por diversas alterações, ajudará na futura migração do PoW no futuro.

A era Beacon (2018-2020)

Os avanços da fase Serenity são um compilado de lições aprendidas e melhorias incrementais feitas ao longo do caminho.

A ideia do protocolo Casper e a de “sharding” teve de ser fundida conforme equipes de uniram para construir o protocolo em uma rede completamente nova, chamada Beacon Chain. 

Essa mudança na estratégia facilitaria a integração de sharding com Casper no futuro e isolar a atividade do blockchain Ethereum de qualquer problema que possa surgir no processo.

Assim, um novo roteiro de desenvolvimento foi estabelecido e, em outubro de 2023, decidiram simplificar algumas etapas para facilitar o processo de lançamento da Ethereum 2.0, chamado de Fase Zero.

O lançamento da rede só aconteceu um ano depois porque as equipes de desenvolvimento tiveram de focar na solidificação de um sistema complexo, que utiliza 💥️redes de testes com multiclientes para garantir seu funcionamento no futuro.

Muitas auditorias foram realizadas, bem como o uso de quatro diferentes réplicas do beacon chain para que nada desse errado. 

Nesta terça-feira (1º), quase sete anos depois de Vitalik ter escrito a primeira versão do whitepaper da Ethereum, o beacon chain e, consequentemente, a Fase Zero da Ethereum 2.0, 💥️vieram à luz.

Ainda há muito o que se fazer, pois o design das futuras fases da segunda versão ainda não foi finalizado. Porém, o lançamento do beacon chain é um marco histórico e monumental, que sinaliza o início de uma nova era na história da Ethereum: o futuro da economia cripto.

💥️Confira, na íntegra, o relatório “ETH 2.0: a próxima evolução da criptoeconomia”:

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