Ethereum e Solana: caminhos de desenvolvimento diferentes

Ethereum está a passar por uma reforma do lado da oferta. Após o fracasso da visão de expansão ilimitada, Vitalik começou a restringir o desenvolvimento de Layer 2 e Rollup, optando por uma defesa mais ativa da camada 1. O plano de "aumentar a velocidade e reduzir custos" da mainnet Ethereum foi colocado em agenda, a transição para a arquitetura Risc-V é apenas o começo, e como alcançar ou até superar a Solana em eficiência será o foco no futuro.

Enquanto isso, a Solana continua a expandir seus casos de uso. A estratégia da Solana é "expandir ou morrer", seguindo firmemente a rota de Layer 1 em larga escala. Além da fase de implementação do Firedancer, desenvolvido pela Jump Trading, o protocolo de consenso Alpenglow da equipe Anza se tornou o foco na recente conferência da Solana em Nova Iorque, atraindo ampla atenção dos participantes.

É interessante que Ethereum e Alpenglow tenham o objetivo final de se tornarem "computadores mundiais".

Novo mecanismo de consenso na era de grandes nós

Desde o nascimento do Bitcoin, o número de nós e o grau de distribuição têm sido considerados indicadores importantes para medir o nível de descentralização de uma rede blockchain. Para evitar a centralização, o limite de segurança é geralmente estabelecido em 33%, ou seja, nenhuma entidade única deve controlar mais do que essa proporção de nós.

Impulsionada pela eficiência de capital, a mineração de Bitcoin acabou seguindo para um modo de agrupamento de pools, enquanto o Ethereum se tornou o principal palco para prestadores de serviços de staking e exchanges centralizadas. No entanto, isso não significa que essas entidades possam controlar totalmente a operação da rede. No modo "manter a rede para obter recompensas/taxas de gestão", elas geralmente carecem de motivações para agir de forma maliciosa.

No entanto, ao avaliar a saúde da rede, deve-se considerar sua escala. Por exemplo, em um pequeno grupo de apenas 3 pessoas, são necessários 2/3 de aprovação para ser considerado em funcionamento eficaz, pois buscar apenas 1/3 de segurança mínima não faz sentido, uma vez que as duas pessoas restantes podem facilmente conluiar, com baixo custo de malefício e alto retorno.

Em comparação, em uma rede em larga escala com 10.000 nós, como a atual rede Ethereum, não há necessidade de buscar uma maioria de 2/3. Além dos mecanismos de incentivo, a maioria dos nós não se conhece, e o custo de conluio entre os principais provedores de serviços de staking também é muito alto.

Então, se reduzirmos moderadamente o número de nós e a proporção de consenso, será que podemos "aumentar a velocidade e reduzir custos"?

Esta é precisamente a abordagem da Alpenglow. Ela planeja manter o número de nós da Solana em cerca de 1500, enquanto reduz o limiar de consenso de segurança para 20%. Isso não só pode aumentar a velocidade de confirmação dos nós, permitindo que os nós ganhem mais recompensas de rede, mas também pode incentivar o aumento do número de nós para cerca de 10.000.

Se este método pode produzir um efeito de 1+1>2 ou se irá ultrapassar os mecanismos de segurança existentes, ainda está por observar. No entanto, esta abordagem parece alinhar-se com a posição da Solana como oposta ao Ethereum na competição por blockchains.

Inovações tecnológicas da Alpenglow

A base teórica do Alpenglow é que, na era de grandes nós, não é necessário um número excessivo de consensos. Devido ao mecanismo PoS, os agentes maliciosos precisam mobilizar um enorme capital para controlar a rede. Mesmo com uma escala de 20%, com os preços atuais, controlar o Ethereum requer 20 bilhões de dólares, enquanto o Solana também precisa de 10 bilhões de dólares.

Ter uma quantia tão grande de fundos e optar por atacar uma rede de blockchain não é claramente uma decisão inteligente, especialmente quando se tem que enfrentar a retaliação dos 80% restantes dos nós. A menos que seja uma ação de nível nacional, é quase impossível que isso aconteça.

Na prática, a Alpenglow divide todo o processo em três partes: Rotor, Votor e Repair. De certa forma, a Alpenglow é uma transformação profunda do mecanismo Turbine existente da Solana.

Turbine é o mecanismo de transmissão de blocos da Solana, responsável por disseminar informações de blocos para alcançar consenso entre todos os nós da rede. Ao contrário do protocolo Gossip utilizado pela Ethereum no início, o Turbine adota uma abordagem intermediária: não utiliza a abordagem totalmente descentralizada da Ethereum, nem vai para o extremo de reduzir o número de nós.

No Alpenglow, a variante do protocolo é chamada de Rotor, que é essencialmente uma forma ordenada de propagação de informações de bloco, onde qualquer nó pode se tornar um nó Leader ou Relay.

Votor é o mecanismo de confirmação de nós. Na concepção do Alpenglow, se a votação dos nós na primeira rodada atingir 80%, atendendo ao requisito mínimo de 20% ou mais, pode ser aprovada rapidamente. Se a votação da primeira rodada estiver entre 60% e 80%, uma segunda rodada de votação pode ser realizada, e se mais de 60% for alcançado novamente, a confirmação final pode ser feita.

Se não houver consenso, o mecanismo de Repair será ativado. No entanto, essa situação é semelhante ao período de desafio do Optimistic Rollup, e se realmente chegarmos a esse ponto, o protocolo poderá enfrentar sérios problemas.

Ao contrário de simplesmente aumentar os recursos de hardware para aumentar a largura de banda, o objetivo do Alpenglow é reduzir o processo de geração de consenso de bloco. Se for possível manter os blocos de dados relativamente pequenos (cerca de 1500 Bytes atualmente) e reduzir significativamente o tempo de geração (o mais rápido em teste foi de 100 ms, que é 1% dos atuais 10 s), isso proporcionará um aumento significativo no desempenho.

Conclusão

Após o MegaETH, as soluções Layer 2 existentes parecem ter atingido seus limites. Com a SVM Layer 2 incapaz de obter apoio do Solana, a rede principal do Solana enfrenta uma necessidade real de continuar a escalar. Apenas superando completamente os concorrentes em TPS na rede principal, o Solana poderá realmente realizar sua visão de "assassino do Ethereum".

É importante notar que a aplicação do Alpenglow não se limita ao Solana. Teoricamente, qualquer cadeia PoS, incluindo Ethereum, pode adotar este mecanismo. Isso reflete que a pesquisa atual em blockchain já atingiu os limites técnicos, sendo urgentemente necessário mais apoio de conceitos da ciência da computação e até mesmo da sociologia.