Ethereum faz 10 anos – hora de deixar o trilema para trás

Sistemas descentralizados, como a rede elétrica e a World Wide Web escalados, resolvendo gargalos de comunicação. Blockchains, um triunfo do design descentralizado, deve seguir o mesmo padrão, mas as primeiras restrições técnicas fizeram com que muitos equiparassem a descentralização com a ineficiência e o desempenho lento.

Quando o Ethereum faz 10 de julho em julho, ele evoluiu de um playground de desenvolvedor para a espinha dorsal das finanças de Onchain. À medida que instituições como BlackRock e Franklin Templeton lançam fundos tokenizados e os bancos lançam StableCoins, a questão agora é se ela pode escalar para atender à demanda global-onde cargas de trabalho pesadas e tempos de resposta em nível de milissegundos.

Por toda essa evolução, uma suposição ainda permanece: que os blockchains devem trocar entre descentralização, escalabilidade e segurança. Este “Trilemma Blockchain” moldou o design do protocolo desde o bloco Gênesis da Ethereum.

O trilema não é uma lei da física; É um problema de design que finalmente estamos aprendendo a resolver.

Deitado da terra em blockchains escaláveis

Co-fundador do Ethereum, Vitalik Buterin identificado Três propriedades para o desempenho da blockchain: descentralização (muitos nós autônomos), segurança (resiliência a atos maliciosos) e escalabilidade (velocidade da transação). Ele introduziu o “Trilema de blockchain”, sugerindo que o aprimoramento de dois normalmente enfraquece o terceiro, especialmente a escalabilidade.

Esse caminho em forma de enquadramento em forma de Ethereum: o ecossistema priorizou a descentralização e a segurança, construindo a robustez e a tolerância a falhas em milhares de nós. Mas o desempenho ficou atrasado, com atrasos na propagação, consenso e finalidade do bloco.

Para manter a descentralização durante a escala, alguns protocolos no Ethereum reduzem a participação do validador ou Responsabilidades da rede Shard; Rollups otimistas, Execução de mudança para fora da cadeia e confiar em provas de fraude para manter a integridade; Os projetos da camada 2 visam comprimir milhares de transações em uma única comprometida com a cadeia principal, descarregando a pressão de escalabilidade, mas introduzindo dependências em nós confiáveis.

A segurança permanece primordial, à medida que as apostas financeiras aumentam. As falhas decorrem dos erros de propagação de inatividade, conluio ou propagação de mensagens, fazendo com que o consenso pare ou duese. No entanto, a maior parte da escala depende do desempenho de melhor esforço, em vez de garantias no nível do protocolo. Os validadores são incentivados a aumentar o poder de computação ou depender de redes rápidas, mas não têm garantias de que as transações serão concluídas.

Isso levanta questões importantes para o Ethereum e a indústria: podemos ter certeza de que toda transação finalizará sob carga? As abordagens probabilísticas são suficientes para apoiar aplicativos em escala global?

À medida que o Ethereum entra em sua segunda década, responder a essas perguntas será crucial para desenvolvedores, instituições e bilhões de usuários finais que dependem de blockchains para entregar.

Descentralização como força, não uma limitação

A descentralização nunca foi a causa do UX lento no Ethereum, a coordenação da rede foi. Com a engenharia correta, a descentralização se torna uma vantagem de desempenho e um catalisador para escalar.

Parece intuitivo que um centro de comando centralizado supere um totalmente distribuído. Como não seria melhor ter um controlador onisciente supervisionando a rede? É exatamente aqui que gostaríamos de desmistificar suposições.

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Essa crença começou décadas atrás no professor Medard laboratório no MITpara tornar os sistemas de comunicação descentralizados provável que seja ideal. Hoje, com Codificação de rede linear aleatória (RLNC), essa visão é finalmente implementável em escala.

Vamos ser técnicos.

Para abordar a escalabilidade, devemos primeiro entender onde ocorre a latência: nos sistemas blockchain, cada nó deve observar as mesmas operações na mesma ordem para observar a mesma sequência de alterações de estado a partir do estado inicial. Isso requer consenso – um processo em que todos os nós concordam com um único valor proposto.

Blockchains como Ethereum e Solana, usam consenso baseado em líderes com horários predeterminados nos quais os nós devem chegar a um acordo, vamos chamá-lo de chamar isso de “D”. Escolha D muito grande e a finalidade diminui; Escolha muito pequeno e o consenso falha; Isso cria uma troca persistente de desempenho.

No algoritmo de consenso do Ethereum, cada nó tenta comunicar seu valor local aos outros, através de uma série de trocas de mensagens por meio de propagação de fofocas. Mas devido a perturbações da rede, como congestionamento, gargalos, transbordamento de buffer; Algumas mensagens podem ser perdidas ou atrasadas e outras podem ser duplicadas.

Tais incidentes aumentam o tempo para a propagação da informação e, portanto, atingir o consenso resulta inevitavelmente em slots D grandes, especialmente em redes maiores. Para escalar, muitas blockchains limitam a descentralização.

Essas blockchains exigem atestado de um certo limiar de participantes, como dois terços dos apostas, para cada rodada de consenso. Para alcançar a escalabilidade, precisamos melhorar a eficiência da disseminação de mensagens.

Com a codificação linear de rede aleatória (RLNC), pretendemos melhorar a escalabilidade do protocolo, abordando diretamente as restrições impostas pelas implementações atuais.

Descentralizar para escalar: o poder do RLNC

Codificação de rede linear aleatória (Rlnc) é diferente dos códigos de rede tradicionais. É apátrida, algébrico e totalmente descentralizado. Em vez de tentar microgerenciar o tráfego, todos os nó misturam mensagens codificadas de forma independente; No entanto, alcança resultados ótimos, como se um controlador central estivesse orquestrando a rede. Foi comprovado matematicamente que nenhum agendador centralizado superaria esse método. Isso não é comum no design do sistema, e é o que torna essa abordagem tão poderosa.

Em vez de transmitir mensagens brutas, os nós habilitados para RLNC dividem e transmitem dados da mensagem em elementos codificados usando equações algébricas em campos finitos. O RLNC permite que nós recupere a mensagem original usando apenas um subconjunto dessas peças codificadas; Não há necessidade de cada mensagem chegar.

Também evita a duplicação, deixando cada nó misturar o que recebe em novas combinações lineares exclusivas em tempo real. Isso torna cada troca mais informativa e resiliente a atrasos ou perdas de rede.

Com os validadores do Ethereum agora testando o RLC através do OptimumP2P – incluindo forno, p2p.org e Everstake – essa mudança não é mais hipotética. Já está em movimento.

Em seguida, as arquiteturas movidas a RLC e os protocolos de sub-sub-submarino se conectarão a outros blockchains existentes, ajudando-os a escalar com maior taxa de transferência e menor latência.

Uma chamada para uma nova referência da indústria

Se o Ethereum serve como base das finanças globais em sua segunda década, deve ir além das suposições desatualizadas. Seu futuro não será definido pelas compensações, mas pelo desempenho comprovável. O trilema não é uma lei da natureza, é uma limitação do design antigo, que agora temos o poder de superar.

Para atender às demandas da adoção do mundo real, precisamos de sistemas projetados com escalabilidade como um princípio de primeira classe, apoiado por garantias de desempenho comprováveis, e não por trocas. O RLNC oferece um caminho a seguir. Com garantias de rendimento matematicamente fundamentadas em ambientes descentralizados, é uma base promissora para um Ethereum mais executivo e responsivo.

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