Marcos no caminho de atualização do Ethereum: Que mudanças a atualização de Cancún trará?

**Autor: Daniel Li, **CoinVoice

Quando se trata do desenvolvimento de blockchain e criptomoedas, o Ethereum sempre esteve em destaque. Como a maior plataforma de contratos inteligentes, tem impulsionado o desenvolvimento de aplicações descentralizadas. No entanto, à medida que a tecnologia blockchain continua a evoluir e as necessidades dos usuários aumentam, o Ethereum enfrenta vários desafios, como a expansão da capacidade. Para resolver esses problemas e tornar o Ethereum mais robusto e sustentável, espera-se que a comunidade Ethereum conduza uma grande atualização – a atualização do Ethereum Cancun – em novembro deste ano.

A atualização do Ethereum Cancun é considerada um evento marcante na rota de atualização do Ethereum. Esta atualização formará um modelo de expansão de “tração nas duas rodas”, introduzindo a tecnologia de sharding e a solução Rollup usada anteriormente. A atualização de Cancún pode não apenas resolver o problema de gargalo de desempenho enfrentado pela atual rede Ethereum, mas também estabelecer as bases para futuras atualizações profundas. Este artigo se concentrará nas novas tecnologias e protocolos introduzidos na atualização do Ethereum Cancun e explorará o impacto dessa atualização em todo o ecossistema Ethereum.

O caminho para a expansão do Ethereum

Com o aumento dos dados na cadeia, o Ethereum, como maior plataforma de contratos inteligentes do mundo, é responsável pelo armazenamento e liquidação da maior parte dos dados. Isso colocou maiores demandas na velocidade de transação e no rendimento da rede principal Ethereum. Portanto, resolver os problemas de velocidade de transação e expansão do Ethereum sempre foi o foco dos desenvolvedores Ethereum e da equipe da comunidade. Para fazer isso, eles criaram soluções diferentes.

A primeira solução é usar Sharding (tecnologia de sharding) na primeira camada (Camada 1) para obter expansão de capacidade. A tecnologia de sharding é classificada como a terceira parte do roteiro de atualização do Ethereum após o lançamento e fusão da cadeia de beacons.É a parte mais crítica e importante de todo o roteiro de atualização do Ethereum. A ideia central do esquema é dividir a cadeia principal do Ethereum em diferentes fragmentos e girar aleatoriamente os validadores entre esses fragmentos. Cada fragmento é essencialmente seu próprio mini-blockchain e funciona em paralelo com a cadeia de beacon. Através da tecnologia de sharding, o Ethereum é capaz de aumentar significativamente o rendimento e a escalabilidade das transações para atender às crescentes necessidades dos usuários.

No entanto, implementar a expansão de shards não é uma tarefa simples. Envolve resolver uma série de questões complexas, como a comunicação entre shards, o design de mecanismos de consenso e a alocação de validadores. Requer muita pesquisa e experimentos e está longe de ser uma tarefa fácil. verdadeiramente realizado. Isso levará muito tempo. No roteiro de atualização do Ethereum, a solução de sharding é dividida em três estágios: Pro-Danksharding (EIP-4844), Proposer-Builder Separation (PBS) e Complete Sharding (Danksharding). O atual núcleo de atualização EIP-4844 de Cancún é o primeiro passo para a expansão de fragmentação do Ethereum.

A segunda solução é conseguir a expansão da capacidade na Camada 2. Entre eles, a principal tecnologia de expansão da Camada 2 é o Rollup. Ao contrário da tecnologia de sharding, o Rollup não decompõe a cadeia principal do Ethereum em seu próprio mini-blockchain, mas atua como um mini-blockchain baseado na primeira camada do Ethereum. A forma como o Rollup funciona é colocar um lote de dados empacotados na Camada 2 para execução e, em seguida, compactar os resultados da execução e os dados da transação e enviá-los de volta para a Camada 1. A vantagem do Rollup é que ele melhora significativamente as taxas e a velocidade das transações. Em comparação com a rede principal Ethereum, as taxas de transação da Camada 2 podem ser reduzidas de 3 a 8 vezes e as velocidades de transação podem ser aumentadas milhares de vezes.

Atualmente, as principais soluções Rollup estão divididas em Optimism Rollup e ZKRollup. O Optimism Rollup é considerado uma solução de curto prazo, enquanto o ZKRollup é considerado uma solução de longo prazo. Porém, a solução Rollup possui uma falha fatal, ou seja, o recebimento de dados Rollup ainda precisa se comunicar com a primeira camada. Mesmo com algoritmos de compactação, os recebimentos em grande escala aumentam os custos de armazenamento para nós de primeira camada. Portanto, o limite de expansão do Rollup é limitado pela taxa de transferência da primeira camada e a expansão ilimitada não pode ser alcançada.

Para aproveitar ao máximo as vantagens das duas rotas técnicas, a Ethereum adotou um plano de atualização progressiva. Em primeiro lugar, a rápida expansão é alcançada através do rollup de segunda camada e de outras tecnologias para satisfazer as necessidades do mercado a curto e médio prazo. Ao mesmo tempo, a equipe de P&D da Ethereum também está avançando na pesquisa sobre tecnologia de fragmentação. O EIP-4844, que será lançado em breve, é um plano de expansão em torno do Rollup, que pode ser visto como um acelerador do Rollup.É também o primeiro passo na expansão do sharding do Ethereum, abrindo caminho para o sharding completo no futuro. Através da combinação da otimização de segunda camada e da tecnologia de fragmentação de primeira camada, Ethereum lançou um modelo de expansão de "tração nas duas rodas", que não apenas estabelece as bases para Ethereum alcançar a popularização de aplicativos em larga escala, mas também fornece um plataforma para crescimento contínuo, proporcionando sólido suporte técnico à demanda do mercado e ao desenvolvimento sustentável da indústria.

**Quais tecnologias serão trazidas para o upgrade de Cancún? **

O Cancun Upgrade é uma atualização importante para Ethereum que irá introduzir uma série de tecnologias e protocolos para melhorar a escalabilidade e segurança da rede Ethereum. Aqui estão algumas tecnologias e protocolos específicos que a atualização de Cancún trará, detalhados abaixo:

EIP-4844:

EIP-4844 é uma proposta de melhoria para Ethereum que visa reduzir taxas de transação. Ele introduz um novo tipo de transação chamado Blob Carrying Transaction. Essas transações são semelhantes às transações regulares, mas contêm coleções adicionais de dados, chamadas blobs.

O tamanho do blob é bastante grande (cerca de 125 KB) e é mais econômico que o método atual de armazenamento de dados de chamada. Ao armazenar temporariamente esses blobs na camada de consenso Ethereum, o EIP-4844 pode reduzir significativamente o custo de agregação de dados à camada base Ethereum, reduzindo assim as taxas de transação. Além de introduzir transações de transporte de blob, o EIP-4844 também implementará outras mudanças no sistema, como lógica da camada de execução, regras de verificação e mercados de taxas multidimensionais para atender às necessidades de alcançar a fragmentação completa de danks no futuro.

É importante observar que, embora o EIP-4844 contenha a maior parte da lógica completa de fragmentação danks, ele não implementa nenhuma fragmentação real. No entanto, o EIP-4844 ainda é capaz de trazer benefícios de escalabilidade e economia de custos ao Ethereum, aproximando-o dos níveis de custo e rendimento necessários para alcançar a adoção em massa.

EIP-1559: EIP-1559 é outra proposta importante para Ethereum que será implementada na atualização de Cancun. O objetivo é melhorar o modelo de taxas de transação do Ethereum, melhorando a experiência do usuário e a previsibilidade da rede. O EIP-1559 introduz um mercado de taxas dinâmico baseado na oferta e na demanda, que inclui taxas básicas e taxas variáveis. As taxas básicas são queimadas, o que ajuda a reduzir a inflação do Ethereum. As taxas variáveis são ajustadas com base no tamanho do volume de transações para fornecer taxas de transação mais razoáveis e incentivar os usuários a realizar transações mais eficientes.

Transação de Blob de fragmentos: No âmbito do Proto-DankSharding, um novo tipo de transação chamado transação Shard Blob é introduzido. Este tipo de transação permite que o Rollup envie dados para blobs e os anexe aos blocos. Uma transação Shard Blob pode conter até dois blobs, e cada bloco pode conter de 8 a 16 blobs, com cada blob tendo aproximadamente 1 MB a 2 MB de tamanho. Este novo tipo de transação reduz o custo de armazenamento e transmissão de dados, trazendo maior rendimento e menores custos de transação para a rede Ethereum.

Esquema polinomial KZG: Durante o processo de transação, o esquema polinomial KZG (nomeado por Kate, Zaverucha e Goldberg) foi introduzido para verificar os dados da transação publicados no blob. KZG é um sistema de verificação de conhecimento zero que pode verificar sem revelar todo o conteúdo do blob. Este mecanismo de verificação garante a integridade e credibilidade dos dados das transações.

Além das tecnologias e protocolos específicos mencionados acima, a atualização de Cancún também inclui algumas outras EIPs (Propostas de Melhoria do Ethereum) importantes para melhorar ainda mais a funcionalidade e o desempenho do Ethereum. Aqui estão alguns dos EIPs dignos de nota:

  • EIP-1159: Esta proposta visa melhorar a estrutura de transações do Ethereum, introduzir taxas básicas e dados estendidos opcionais e melhorar a eficiência e previsibilidade das transações.
  • EIP-3198: Esta proposta propõe um novo tipo de transação denominado transação "Fat", que pode conter múltiplas operações em uma transação, reduzindo assim o número e o custo das transações.
  • EIP-3541: Esta proposta introduz um novo tipo de contrato denominado “Listas de Acesso”, que reduz o custo de interação contratual ao otimizar o gerenciamento de direitos de acesso dos contratos.
  • EIP-3529: Esta proposta propõe um novo mecanismo de criação e inicialização de contratos denominado “Custo Reduzido do Gás para Contas Vazias”, que reduz o custo de criação e inicialização de contratos.
  • EIP-2930: Esta proposta introduz um novo tipo de transação denominado "Reprecificação para opcodes de acesso estatal", que reduz o custo das transações ao reprecificar os opcodes de acesso estatal.

**Quais impactos o upgrade de Cancún trará? **

A atualização de Cancún é uma atualização importante para a rede Ethereum e trará um impacto generalizado. O objetivo desta atualização é preparar uma rede completa de fragmentação de dados e expandir a tecnologia Rollup. Isso terá vários impactos, inclusive na rede Ethereum e na rede Camada 2.

Atualização de Cancún: o desempenho da rede Ethereum será bastante melhorado

A rede Ethereum receberá diversas melhorias importantes como resultado da atualização de Cancún. Primeiro, é introduzido o Proto-Danksharding, que melhorará muito a escalabilidade da rede Ethereum. Atualmente, a rede principal Ethereum só pode lidar com um número limitado de transações por segundo, levando a congestionamentos e altos custos de gás. Ao introduzir a tecnologia de sharding, a atualização de Cancun permitirá que a rede Ethereum lide com vários shards simultaneamente, aumentando significativamente o rendimento das transações. Isso permitirá que a rede Ethereum atenda à crescente demanda dos usuários e suporte aplicações e transações mais descentralizadas.

Em segundo lugar, a atualização de Cancún também reduzirá as taxas de transação na rede Ethereum. Na rede Ethereum atual, os usuários precisam pagar altas taxas de gás para executar contratos inteligentes e realizar transações. Isso não é amigável o suficiente para pequenas transações e usuários comuns. No entanto, a atualização de Cancún reduzirá as taxas de gás para transações, introduzindo “blobs” de dados e implementando o EIP-4844. Isso tornará a rede Ethereum mais acessível, atrairá mais usuários para participar e promoverá uma adoção mais ampla.

A atualização de Cancún também aumentará a segurança da rede Ethereum. A atualização fortalecerá a infraestrutura de segurança da rede através da adoção de medidas como o EIP-6780. Isto ajudará a proteger os fundos e dados dos utilizadores e a reduzir o risco de potenciais ataques à rede. A segurança é um dos elementos-chave das redes blockchain, e as melhorias de segurança na atualização de Cancún estabelecerão um padrão mais elevado para a confiabilidade da rede Ethereum.

Atualização de Cancún: Layer2 acolhe novas oportunidades de desenvolvimento

Com a próxima atualização do Ethereum em Cancun, a Camada 2 dará início a novas oportunidades de desenvolvimento. Após a atualização de Cancún, a velocidade do Ethereum Layer 2 aumentará de 10 a 100 vezes e os custos de transação também serão reduzidos. Isso permitirá que a Camada 2 se integre melhor ao ecossistema Ethereum e forneça aos usuários uma experiência de transação mais rápida e de baixo custo. Seja Optimistic Rollup ou ZK Rollup, eles se beneficiarão das melhorias trazidas por esta atualização.

Em primeiro lugar, a atualização de Cancun melhorou a velocidade de transação da rede Ethereum Layer 2, reduziu os custos de transação e trouxe oportunidades para soluções de Layer 2, como Optimistic Rollup e ZK Rollup. Para o Optimistic Rollup, o backup das transações será concluído mais rapidamente, melhorando o rendimento da rede geral e acelerando o desenvolvimento de seus projetos ecológicos. Para o ZK Rollup, a atualização de Cancún oferece maiores oportunidades, apesar de alguns desafios técnicos. ZK Rollup oferece maior privacidade e segurança, permitindo aos usuários realizar transações com taxas de transação mais baixas sem sacrificar a segurança. Com a implementação da atualização Cancún, as vantagens do ZK Rollup se tornarão mais significativas e espera-se que desempenhe um papel mais importante na rede Camada 2 e forneça mais opções aos usuários.

Em segundo lugar, o volume total bloqueado (TVL) da Camada 2 ultrapassou os 10,79 mil milhões de dólares, face aos 5 mil milhões de dólares em Outubro do ano passado. Isto mostra que o mercado e os investidores têm uma atitude positiva em relação ao desenvolvimento futuro da Camada 2. Com a implementação da atualização de Cancún, espera-se que esses dados alcancem maiores avanços. Ao mesmo tempo, alguns novos projetos da Camada 2 que estão prestes a ser lançados na rede principal, como Scroll e Taiko, também terão uma boa oportunidade de desenvolvimento.

Terceiro, o aumento da velocidade e do custo da rede da Camada 2 melhorará muito a experiência do usuário, atraindo assim mais usuários. Isto tem implicações significativas para o desenvolvimento de aplicações descentralizadas (DApps). Por exemplo, os produtos DeFi baseados na Camada 2 serão capazes de lidar com mais transações e fornecer uma experiência mais tranquila. Ao mesmo tempo, indústrias como os jogos e as redes sociais também atribuem grande importância ao tráfego e à experiência de transação, e também obterão melhores oportunidades de desenvolvimento.

Quarto, como os dados do Blob só podem ser salvos por um curto período de tempo, há problemas ao chamar dados históricos. Isto criará uma necessidade de armazenamento descentralizado, e o plano de expansão da Camada 2 também requer o uso de uma camada de disponibilidade de dados. Portanto, a atualização de Cancun também terá um impacto positivo na rede de expansão de armazenamento L1 (como projetos de camada Eth storage, Arweave e Filecoin Ethereum DA), promovendo assim ainda mais o desenvolvimento de projetos de aplicativos descentralizados no ecossistema Ethereum.

No geral, a atualização de Cancún é o primeiro passo no roteiro de expansão da Ethereum, que promoverá enormemente o desenvolvimento da rede Camada 2 através de melhorias tecnológicas e dos efeitos que ela desencadeia. É previsível que a rede Layer 2 se torne a principal força do ecossistema Ethereum no futuro, proporcionando aos utilizadores melhores serviços. No entanto, a melhoria tecnológica é apenas uma condição necessária para o sucesso das redes da Camada 2. A chave reside no desenvolvimento de aplicações maduras e de alta qualidade para resolver verdadeiramente os problemas dos utilizadores. Só desta forma a Camada 2 pode maximizar o seu valor.

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