Por que a migração para a Ethereum 2.0 é necessária?

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” em 1º de dezembro marca a quarta e última etapa do roteiro de desenvolvimento, original de 2015, para o amadurecimento da Ethereum.

A filosofia Proof-of-Stake (PoS)

Segundo Vitalik Buterin, fundador da rede Ethereum:

A criptografia é muito especial no século XXI porque é um dos poucos campos onde o conflito contraditório continua a favorecer bastante o defensor.

É mais fácil destruir um castelo do que construí-lo. É possível defender ilhas, mas estas ainda pode ser atacadas, mas as chaves, mas chaves ECC [de criptografia de curva elíptica] são seguras o suficiente para resistir até agentes estatais.

A filosofia criptopunk visa alavancar essa assimetria preciosa para criar um mundo que preserva melhor a autonomia do indivíduo e a criptoeconomia é, a certo nível, uma extensão disso — exceto que, desta vez, protegendo a segurança e a vivacidade de sistemas complexos de coordenação e colaboração em vez de simplesmente proteger a integridade e a confidencialidade de mensagens privadas.

Sistemas que se consideram herdeiros ideológicos ao espírito criptopunk deve manter essa propriedade básica e serem bem mais caros de destruir ou abalar do que são de utilizar e manter.

Mecanismos de consenso são essenciais para blockchains públicos. Quase tudo de interessante que blockchains apresentam, como escassez digital e contratos autônomos, é impossível sem mecanismos robustos de consenso.

Os dois mecanismos de consenso mais utilizados em redes blockchain são proof-of-work (PoW) e proof-of-stake (PoS). Eles “ditam” a forma como uma rede funciona, segundo regras pré-programadas.

O algoritmo proof-of-work (PoW) requer que cada usuário, que valida transações, prove que realizou uma ação computacional como uma forma de evitar que a rede seja atacada por spam ou negação de serviço (DDoS).

Cada nó (comumente chamado de “minerador”) tenta solucionar problemas criptográficos complexos usando seus próprios recursos computacionais — quem descobrir a solução confirma a transação e registra o bloco no blockchain e é recompensado pelo tempo e energia elétrica gastos (um minerador da rede Bitcoin, por exemplo, receberá bitcoins como recompensa).

Esse sistema de recompensa incentiva mineradores a gerarem a solução correta e certifica que a rede permaneça segura. Também significa que mineradores estão competindo uns com os outros para criar o próximo bloco de transações.

Porém, ter milhares de mineradores trabalhando em apenas uma solução o tempo todo é um uso excessivo de recursos, principalmente porque apenas haverá um único bloco com transferência de valor a ser transmitido.

Assim, a cada novo bloco minerado, há uma enorme quantidade de energia e tempo jogados fora. É custoso, pois o hardware utilizado no processo de mineração é um equipamento próprio, avançado e caro.

Já o algoritmo proof-of-stake (PoS) parte da premissa básica que, em vez de adquirir caros equipamentos para minerar blocos antes de um adversário, cada nó validador da rede adquire as moedas usadas no sistema específico do blockchain.

Tokens são emitidos aos nós validadores na rede desde a concepção da rede, ou seja, diferente do PoW, tokens não são emitidos conforme novos blocos são acrescentados ao registro (apesar de alguns blockchains usarem um algoritmo híbrido de PoW/PoS, permitindo que a emissão de PoW aconteça antes de migrarem para PoS).

Assim, um novo nó é selecionado para validar o novo bloco a cada segundo ou minuto.

Porém, se um nó obtiver mais moedas, possui maior poder sobre o que é considerado como verdade no registro. Dessa forma, a seleção é extremamente influenciada por aqueles que detêm mais moedas — quanto mais investimento têm na rede, mais eles têm a perder caso haja algum contratempo.

É por isso que a migração da Ethereum para PoS foi levada a sério e é um projeto em andamento há quase sete anos.

Existem três motivos principais para a Ethereum migrar para PoS:

1) Segurança

No PoS, a ideia de segurança é estabelecida por um valor econômico suscetível à perda (do inglês “economic value-at-loss”).

“Stakers” — aqueles que aplicam ETH à plataforma como uma prova de seu comprometimento com a rede — podem perder parte de seu “stake” — quantia aplicada — se agirem de forma maliciosa e, assim, esse valor econômico evita ataques.

Tais penalidades, apesar de raras, também facilitam a recuperação de blockchains de ataques de 51%, caso aconteçam.

Caso um blockchain PoS sofra um ataque de 51%, stakers honestos podem coordenar bifurcações (“forks”) e deletar a quantia delegada por stakers maliciosos. Felizmente, esse tipo de ataque é muito caro de se realizar em uma rede PoS, além de o ativo não ser depreciado.

Além disso, dados os baixos custos de manutenção que stakers pagam para executar validadores e o fato de que stakers podem obter seus depósitos de volta após um curto período de saques, o único custo que esses participantes realmente possuem é o de oportunidade.

Esses pontos são importantes, pois teoricamente fazem com que stakers de redes PoS paguem maiores custos de capital por um dólar de recompensa, talvez por ordem de magnitude ou mais, além de aumentar drasticamente o custo de ataque à rede.

2) Descentralização

Um risco sempre evidente em blockchains PoW é a centralização de mineração, considerando o poder de hashes, a fabricação de máquinas e a geografia.

Em relação à centralização do poder de hashes, os custos operacionais de mineração são altíssimos, então exigem muito investimento. Assim, apenas grandes empresas e grupos são capazes de montar suas próprias fazendas de mineração, centralizando toda a operação.

Já a centralização de fabricação se refere ao lado da oferta da indústria de chips de circuitos integrados de aplicação específica (ASICs), muito concentrada na China (95%), causando centralização geográfica.

Cerca de 65% do poder de hashes do da rede Bitcoin está na região e, se houver censura ou interferências a essas fazendas de mineração, a operação do sistema pode ser muito prejudicada.

3) Eficiência de energia

PoS é mais eficiente do que PoW, pois elimina a necessidade de queimar enormes quantidades de energia (já que o sistema Bitcoin consume mais energia do que um pequeno país), e também possui uma maior segurança por unidade de custo.

Estima-se que operar um nó “beacon” e um cliente validador só custe US$ 120 por ano, diferente dos milhares de dólares gastos em grandes centros de dados e ASICs de alto poder, necessários para a operação de criptomoedas PoW.

Assim, a Ethereum 2.0 visa ser mais segura e sustentável do que a rede Bitcoin.

Leia também:

– Ethereum 2.0: conheças as fases de desenvolvimento da rede Ethereum

– A rede Ethereum foi criada sobre quais princípios?

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