Com o Fusaka na Ethereum, o sonho de Vitalik Buterin torna-se realidade

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Fusaka: Um marco fundamental na fragmentação do Ethereum

Vitalik Buterin, cofundador do Ethereum, pronunciou-se minutos após o lançamento do Fusaka, a mais recente atualização da rede. Trata-se do segundo hard fork do ano para o Ethereum, depois do Pectra, implementado em maio.

O Fusaka introduziu o sistema de verificação de dados conhecido como PeerDAS (Amostragem de Disponibilidade de Dados entre Pares). Para Vitalik, este mecanismo representa o componente central que faltava para que o Ethereum atingisse o seu modelo real de fragmentação de dados, um objetivo delineado desde 2015.

A fragmentação (sharding) tem sido um objetivo para o Ethereum desde 2015, e a amostragem de disponibilidade de dados desde 2017, e agora conseguimos.

Como funciona o PeerDAS

Buterin recordou que a rede procurava dividir a informação em fragmentos para que nenhum nó tivesse de descarregar e rever todos os dados. Essa ideia só poderia funcionar se existisse uma técnica capaz de garantir que cada fragmento estivesse disponível e íntegro sem que cada nó o verificasse por completo. Esse método é precisamente o que o PeerDAS proporciona.

Com o PeerDAS, a rede pode chegar a consenso sobre os blocos mesmo que nenhum nó individual veja a totalidade dos dados. Em vez disso, cada nó toma partes pequenas e aleatórias e verifica-as através de um processo probabilístico. Se todas as amostras coincidirem, pode-se inferir que o bloco está completo e acessível.

Segundo Buterin, esta abordagem é resistente mesmo a ataques de 51%, já que a verificação ocorre do lado do cliente e não depende da votação dos validadores.

Benefícios para a rede

A contribuição é substancial. A fragmentação sempre procurou permitir que mais utilizadores possam operar nós sem hardware dispendioso, mas para tal era necessário um sistema que assegurasse a disponibilidade dos dados fragmentados sem comprometer a segurança.

O PeerDAS cumpre essa função: reduz a quantidade de informação que cada nó tem de rever e, ao mesmo tempo, mantém garantias criptográficas sólidas sobre a integridade do bloco. Na prática, isto diminui de forma considerável os requisitos de largura de banda e processamento para os nós.

Além disso, abre espaço para que as redes de segunda camada (L2) aumentem a sua capacidade operacional sem sobrecarregar a camada principal (L1) do Ethereum. O PeerDAS, ao aumentar a disponibilidade de dados dentro do L1, faz com que as L2 agora sejam menos dependentes de empresas externas para armazenar os seus dados.

Três limites pendentes no caminho para a fragmentação completa

Mesmo com os avanços, Buterin afirmou que o Fusaka tem três aspetos em que o sharding permanece incompleto.

O primeiro está relacionado com a potência disponível para as L2:

Hoje, as redes L2 já podem aumentar a sua capacidade porque o PeerDAS reduz a quantidade de dados que cada nó deve verificar. Isto permite que o volume total de transações cresça de forma proporcional ao quadrado da potência de computação disponível por nó.

No entanto, esse benefício não se transfere para a camada principal do Ethereum, já que esta continua limitada pela necessidade de executar todas as operações de forma direta. Para que o L1 possa escalar de modo equivalente, Buterin afirmou que são necessárias máquinas virtuais compatíveis com o Ethereum capazes de gerar provas criptográficas de conhecimento zero (ZK). Estas provas condensam milhares de operações num único comprovativo verificável, permitindo validar um grande conjunto de transações sem as voltar a processar em cada nó.

O segundo limite é o chamado estrangulamento entre proponente e construtor de blocos:

Na arquitetura atual, o construtor do bloco tem de aceder a todos os dados e montar o bloco completo antes de o proponente o publicar. Vitalik Buterin sugeriu que seria ideal uma montagem distribuída de blocos, onde múltiplos intervenientes constroem partes, evitando a dependência de um único operador. Essa ideia visa reduzir riscos de centralização no mercado de construção de blocos, um setor atualmente dominado por poucos participantes.

O terceiro ponto pendente é a ausência de um mempool fragmentado:

O mempool é o espaço onde as transações aguardam antes de serem incluídas num bloco. Para Buterin, essa fragmentação é necessária para completar a visão do sharding, pois permitiria que o fluxo prévio ao bloco também pudesse ser dividido e escalado.

Perspetivas futuras

Apesar destas limitações, Buterin classificou a chegada do Fusaka como um passo fundamental no design da blockchain. Deixou claras as prioridades para os próximos dois anos:

Refinar o mecanismo de PeerDAS, aumentar a sua escala com cuidado, garantir a sua estabilidade, usá-lo para escalar as L2 e, quando as ZK-EVM estiverem maduras, aplicá-lo internamente para escalar também o gas do Ethereum L1.

O cofundador terminou a sua mensagem com um reconhecimento explícito ao trabalho sustentado dos investigadores e desenvolvedores centrais do Ethereum, que avançaram durante quase uma década para alcançar este objetivo.