Proto Dank Sharding: Uma Solução de Escalabilidade do Ethereum Inovadora ou Apenas um Passo Adiante?

Por Que o Ethereum Precisa de Sharding Agora?

O Ethereum enfrenta atualmente um grande desafio. À medida que a rede é cada vez mais utilizada, o congestionamento torna-se um problema difícil de resolver - as taxas de transação disparam, o tempo de confirmação fica mais lento. O sharding surge como uma solução viável para lidar com um volume maior de transações, dividindo a rede em partes menores que operam em paralelo.

Mas o sharding não é um conceito novo. Outros projetos de blockchain já testaram essa técnica. A questão é: como o Ethereum pode implementar o sharding mantendo a segurança e a descentralização? É aí que surge o Danksharding.

O Que é o Danksharding - Uma Abordagem Diferente

Danksharding foi nomeado em homenagem ao pesquisador do Ethereum Dankrad Feist, representando uma abordagem totalmente nova para escalabilidade. Em vez de ser apenas uma atualização tecnológica, o Danksharding é a base estratégica para a capacidade de expansão de toda a rede Ethereum.

A principal diferença está no modelo de proposição de blocos. No sharding tradicional, vários proposers( atuam em shards diferentes, criando uma complexidade elevada. O Danksharding usa um sistema de proposição de um único bloco combinado com um método de determinação de taxas de mercado, simplificando todo o processo. Essa abordagem não só é mais eficiente, mas também mais fácil de manter e mais segura.

Como Funciona a Simplificação do Mecanismo

Imagine uma rede blockchain com 1.000 nós. Sem sharding, todos os 1.000 nós precisam validar e armazenar todas as transações. Mas com sharding, a rede é dividida em segmentos menores, cada um processando um conjunto específico de transações.

Exemplo ilustrativo: o shard um processa contas A-E, o shard dois processa F-J, e assim por diante. Como resultado, a carga de trabalho em cada shard diminui significativamente, levando a uma maior velocidade de processamento e melhora no desempenho da rede.

O Ethereum 2.0 implementará essa divisão com 64 shards operando em paralelo, cada um processando transações e contratos inteligentes de forma independente.

Proto Dank Sharding: Um Passo Intermediário

Proto-Danksharding não é o Danksharding completo, mas uma fase intermediária. É introduzido através da atualização Ethereum Cancun via EIP-4844, permitindo que rollups Layer 2 adicionem dados aos blocos a um custo menor.

O Proto-Danksharding é a base, pavimentando o caminho para a implementação completa do danksharding no futuro.

Proto Dank Sharding vs. Sharding Tradicional

O sharding tradicional funciona dividindo a blockchain em cadeias menores, chamadas shards, que processam transações em paralelo. Mas essa abordagem é limitada pela complexidade - gerenciar múltiplas proposições de blocos, comunicação entre shards é lenta e difícil.

O Danksharding avança ao introduzir um sistema de proposição de bloco único. Isso elimina grande parte dos problemas de coordenação e segurança associados ao sharding padrão. O Proto-Danksharding, com sua tecnologia de transações que carregam blobs, é o primeiro passo para concretizar essa visão.

Características Distintivas do Danksharding no Ethereum 2.0

Simplificação do Design: O Danksharding reduz a complexidade em relação às propostas anteriores de sharding, criando uma rede blockchain mais leve e eficiente.

Suporte ao Proof of Stake: Permite que os shards chains operem de forma fluida dentro do sistema de consenso Proof of Stake, uma exigência essencial do Ethereum 2.0.

Velocidade de Transação Superior: Meta de mais de 100.000 transações por segundo, em comparação com os aproximadamente 15 TPS atuais do Ethereum.

Segurança Aumentada: O design do Danksharding aumenta a escalabilidade enquanto minimiza riscos como ataques 51%, comuns no sharding tradicional.

Benefícios Práticos para os Usuários

O Danksharding não é apenas uma atualização técnica - é um avanço com uma visão de um Ethereum sustentável e eficiente. Os usuários se beneficiarão de:

• Taxas de transação significativamente menores: Com maior capacidade de processamento, as taxas tendem a diminuir conforme a oferta e a demanda.
• Confirmações mais rápidas: As transações serão concluídas de forma mais ágil.
• Menor necessidade de hardware: Nós individuais precisarão processar uma fração menor do volume total de transações, tornando mais acessível a operação de nós.
• Manutenção da descentralização: Todos esses benefícios são alcançados sem sacrificar a descentralização do Ethereum.

Beacon Chain - O Coração da Coordenação do Sharding

A Beacon Chain é a blockchain que usa o mecanismo Proof of Stake para coordenar toda a rede. Ela monitora os validadores, gerencia o protocolo de consenso e, mais importante, seleciona aleatoriamente os validadores para validar os shards chains. Essa função é essencial para que o sharding funcione de forma segura.

Desafios Potenciais

Embora o Danksharding prometa muito, também há riscos:

Aumento da Complexidade: O sharding torna a arquitetura do Ethereum mais complexa, introduzindo riscos de segurança que precisam ser cuidadosamente gerenciados.

Comunicação Cross-Shard Difícil: Quando transações precisam comunicar-se entre shards diferentes, esse processo pode ser mais lento do que a comunicação interna de um único shard.

Contratos Inteligentes Mais Complexos: Os desenvolvedores precisarão ajustar seus contratos para operarem em múltiplos shards, exigindo uma nova mentalidade de design.

Roteiro de Implementação: Proto Dank Sharding Antes, Danksharding Depois

O Proto-Danksharding foi introduzido na atualização Ethereum Cancun com o EIP-4844. Essa é uma etapa necessária antes da implementação completa do danksharding.

O Danksharding está previsto para iniciar testes em janeiro de 2024, embora o cronograma exato ainda não tenha sido confirmado. O processo ocorrerá em fases, permitindo que a comunidade Ethereum teste e ajuste.

Perguntas Frequentes

Como funciona o sharding no Ethereum 2.0?
A rede é dividida em 64 segmentos diferentes, cada um processando transações e contratos inteligentes de forma independente. Esses segmentos são coordenados pela Beacon Chain, uma blockchain principal que usa Proof of Stake.

O sharding afeta a descentralização do Ethereum?
O sharding foi projetado para melhorar a escalabilidade enquanto mantém a descentralização. Dividindo a rede em partes menores, muitos nós podem participar sem necessidade de hardware avançado.

Quando o sharding do Ethereum será lançado?
O sharding será implementado em várias fases. O Proto-Danksharding já foi introduzido, enquanto o Danksharding completo ainda está em desenvolvimento.

Qual é a relação entre sharding e Proof of Stake?
Sharding e a transição para Proof of Stake fazem parte do Ethereum 2.0. Proof of Stake é necessário porque muda a forma como o Ethereum alcança consenso, tornando o sharding mais viável e seguro.

Como os contratos inteligentes serão afetados?
O sharding pode tornar a execução de contratos mais complexa devido à necessidade de operarem em múltiplos shards. No entanto, os desenvolvedores do Ethereum estão estudando soluções para tornar esse processo o mais transparente possível.

Conclusão: Uma Atualização Extraordinária

Danksharding e proto dank sharding representam marcos na trajetória do Ethereum. Eles não apenas resolvem o problema de congestionamento, mas também estabelecem as bases para um futuro onde a blockchain pode escalar sem sacrificar segurança ou descentralização. É um compromisso do Ethereum com a inovação - uma atualização que muda o jogo, que usuários e investidores de criptomoedas devem acompanhar de perto.