A fusão: uma base para atualizações futuras

A ‘Merge’, que aconteceu durante a manhã de quinta-feira, 15 de setembro de 2022, marca o início do Ethereum escalonável à medida que a camada de execução da máquina de estado transita da dependência da Prova de Trabalho para consenso para a Prova de Participação. A transição foi planejada quase desde o início do próprio Ethereum e foi oficialmente iniciada em dezembro de 2020 com o lançamento da Beacon Chain – que até agora era essencialmente uma camada de consenso nua, sem recursos além de mensagens entre validadores. Após a fusão, a “camada de execução”, ou a máquina de estado que suporta a capacidade do Ethereum de fazer computação, contará com a Beacon Chain para consenso e finalidade, o que significa que todas as operações na cadeia Ethereum serão garantidas pela Prova de Participação.

Os principais efeitos deste evento, que serão ativados pela atualização do hard fork ‘Paris’, são os seguintes:

• A camada de execução será protegida por Prova de Participação; Os mineradores de Ethereum não poderão mais produzir blocos para a cadeia principal
• As emissões de novos ETH serão reduzidas de 2 ETH por bloco para uma escala móvel baseada na quantidade total de ETH apostados; as emissões serão reduzidas em ~85%
• Os tempos de bloqueio tornam-se 12 segundos determinísticos
• O consumo geral de energia da rede será reduzido em aproximadamente 99% devido à substituição do trabalho computacional por capital arriscado para garantir a segurança
• Os validadores da cadeia de beacon começarão a receber taxas de transações

O que NÃO acontecerá após a fusão:

• As taxas não serão reduzidas para a transação média
• A velocidade/capacidade de transação não aumentará imediatamente
• Os validadores não poderão retirar seus ETH do staking na beacon chain
• Não haverá necessidade de aplicativos descentralizados ou outros serviços dependentes de dados/computação da camada de execução Ethereum para realizar qualquer ação específica (além de todos os clientes atualizarem para a versão mais recente de seu software)

O aspecto mais importante da fusão é que ela estabelece as bases para futuras atualizações que permitirão a fragmentação de dados, o que acabará por aumentar o rendimento total e a escalabilidade da rede em múltiplas ordens de magnitude.

O Proof-of-Stake Ethereum será incrivelmente escalável em sua forma final em comparação com a cadeia Proof-of-Work original. Um dos maiores obstáculos à adoção em massa do Ethereum ao longo de sua história tem sido o aumento nas taxas que coincide com um aumento na demanda por blockspace. Na história recente, Ethereum viu seu maior média dia da taxa de transação em 1º de maio de 2022, quando as taxas eram em média de US$ 200 em dólares americanos, de acordo com o Etherscan.

Atualmente a cadeia Ethereum processa cerca de 1 milhão de transações por dia. No seu dia de atividade mais elevado, 1.7 milhões de transações foram processadas pela rede. Isso ocorreu em 10 de maio de 2022, próximo ao limite máximo das taxas.

O surgimento de cadeias alternativas de Proof-of-Stake, como Solana, Avalanche, Cosmos e outras, que oferecem taxas mais baixas e maior rendimento em comparação com Ethereum, demonstraram que os usuários não querem pagar 10 ou 100 dólares para enviar transações únicas. Na verdade, mesmo com os atuais níveis de taxas, que caíram significativamente em relação aos máximos, os custos associados às transações no Ethereum são demasiado caros para uma grande percentagem da população mundial. Para tornar o Ethereum acessível a todos em todo o mundo, as taxas precisam ser muito mais baixas do que são atualmente. A fragmentação de dados e seu precursor, a proto-fragmentação, prometem fornecer a escalabilidade necessária para tornar as taxas de rollup competitivas com cadeias alternativas e atender às necessidades de escalonamento da camada base do Ethereum.

As propostas mais recentes para o futuro da fragmentação de dados do Ethereum são as propostas Danksharding, que refletem o surgimento de um roteiro Ethereum centrado em rollup desde 2020. Devido à crescente adoção de rollups como soluções de longo prazo com seus próprios efeitos de rede, a fragmentação de dados foi revisado para refletir a posição de longo prazo dos rollups dentro do Ethereum. A visão original para fragmentação propunha um número fixo de fragmentos de dados, cada um com blocos, proponentes de bloco e taxas separados. Com o modelo de fragmentação mais recente descrito em EIP-4844 em vez disso, o mercado de taxas para um número não especificado de fragmentos é mesclado; assim, um proponente escolhe todos os dados incluídos em um slot.

A fim de reduzir a carga computacional nos validadores que esta mudança introduziria, também é introduzida a separação proponente-construtor, que separa as funções do construtor do bloco e do proponente do bloco. Os construtores de blocos oferecem o direito de ter seus blocos incluídos e o proponente seleciona o maior lance válido para incluir. Como o proponente não precisa mais processar todos os dados do bloco, sua sobrecarga computacional é reduzida.

O sharding também incluirá um novo tipo de transação chamado blobs. Blobs são pedaços de dados incluídos em blocos que o EVM não processará. Esses dados devem ser usados ​​por rollups para enviar dados em massa de seus próprios ambientes de execução de volta para Ethereum a um custo reduzido. O proto-danksharding propõe introduzir o tipo de transação blob antes da implementação completa do sharding, proporcionando reduções de custos para rollups e tornando-os mais competitivos com camadas de base alternativas.

A próxima atualização de Xangai pode implementar proto-danksharding (entre outras melhorias no Ethereum, incluindo retiradas da Beacon Chain) e deverá ocorrer nos próximos 6 meses. Caso não seja implementado em Xangai, uma proposta diferente será implementada (reduzir o custo de CALLDATA nas transações), que tem o mesmo efeito de reduzir os custos de transação para rollups Ethereum. Iniciadas pela fusão, as futuras atualizações do Ethereum trarão a adoção de muito mais usuários a um custo menor para os usuários, introduzindo uma escalabilidade significativamente melhorada em fases.

Impacto econômico da fusão

O maior efeito imediato da fusão será a redução nas emissões anuais totais de tokens ETH. As emissões serão reduzidas para entre 1,500–1,800 ETH por dia em relação aos níveis atuais. Devido ao mecanismo de queima de taxas básicas introduzido em agosto de 2021 durante a atualização do hard fork de Londres, o Ethereum provavelmente também se tornará um ativo deflacionário na maioria das vezes. De acordo com a Kraken Intelligence, com os números atuais de validadores, que giram em torno de aproximadamente 420,000, uma taxa básica de apenas 15 GWEI resultará em Ethereum deflacionário:

Além disso, até a atualização de Xangai, o ETH recém-emitido ficará bloqueado na Beacon Chain e indisponível para retirada. Atualmente, o Beacon Chain ETH só pode acessar a liquidez de outros tokens (ou seja, camada de execução ETH, stablecoins) por meio de derivados de staking líquidos de protocolos, incluindo Lido e RocketPool.

A transição da Prova de Participação da Ethereum marca o início de uma Ethereum escalável e sustentável. À medida que mais participações entram na cadeia Beacon e mais opções descentralizadas de estacas líquidas chegam ao mercado, o Proof-of-Stake Ethereum evoluirá para uma rede robusta e descentralizada com capacidade alta o suficiente para suportar bilhões de usuários.