Ethereum: Verificação Sem Estado e o Futuro da Rede

Ethereum, cofundada por Vitalik Buterin, está prestes a passar por uma transformação significativa com a atualização “The Verge”. Esta atualização promete tornar a rede Ethereum mais segura e acessível, permitindo que seus nós operem em dispositivos tão compactos quanto um telefone ou smartwatch.

Verificação Sem Estado

A atualização The Verge busca reduzir os requisitos de hardware através da “verificação sem estado”. Isso permitirá que os nós verifiquem blocos da blockchain sem a necessidade de armazenar grandes volumes de dados. Atualmente, operar um nó no Ethereum requer centenas de gigabytes de dados de estado, conforme pesquisa da Paradigm.

Com a implementação da verificação sem estado, Buterin menciona que a verificação completa da cadeia se tornará tão acessível que carteiras móveis, carteiras de navegador e até mesmo smartwatches poderão realizá-la por padrão. Essa mudança significa que os nós do Ethereum não precisarão mais armazenar toda a blockchain, reduzindo as barreiras técnicas para usuários, incluindo solo stakers.

Verkle Trees vs. STARKs

Em uma postagem de blog, Buterin destacou que o foco inicial do The Verge é implementar as Verkle Trees, uma estrutura criptográfica projetada para reduzir o tamanho das provas e viabilizar a validação sem estado. Contudo, ele reconheceu preocupações sobre a vulnerabilidade das Verkle Trees à computação quântica:

“Verkle Trees são vulneráveis a computadores quânticos, e se substituirmos a árvore atual KECCAK Merkle Patricia por Verkle Trees, teremos que substituí-las novamente mais tarde.”

Diante disso, os desenvolvedores estão considerando utilizar árvores de hash binárias baseadas em STARK para melhorar a segurança e escalabilidade a longo prazo contra ameaças quânticas.

Gás Multidimensional e Solo Staking

A atualização The Verge inclui propostas para alterar o sistema de custo de gás da rede sob a Proposta de Melhoria do Ethereum (EIP)-4762, em preparação para a verificação sem estado. A mudança proposta ajustaria as taxas de gás para operações criptográficas que consomem muitos recursos, garantindo a escalabilidade e a segurança da rede, ao incorporar o conceito de “gás multidimensional”.

Essa nova ideia separa os custos de gás para dados de chamada, computação e acessos a estados, proporcionando melhor gestão dos recursos do Ethereum em meio ao foco da atualização na redução dos requisitos de hardware. Ao permitir a operação de nós em dispositivos menores com essas mudanças propostas, Buterin busca tornar o solo staking mais viável e acessível.

Como Funciona a Verificação Sem Estado e Suas Implicações

A verificação sem estado no Ethereum, introduzida pela atualização “The Verge”, é uma inovação significativa que visa reduzir os requisitos de hardware necessários para operar nós na rede. Aqui está como ela funciona e as implicações de adotar Verkle Trees e STARKs:

Verificação Sem Estado

A verificação sem estado permite que os nós verifiquem blocos da blockchain sem a necessidade de armazenar grandes quantidades de dados de estado. Atualmente, operar um nó no Ethereum exige centenas de gigabytes de dados de estado, o que é um grande desafio.

Com a verificação sem estado, os nós podem verificar a validade dos blocos sem armazenar a blockchain inteira, reduzindo significativamente os requisitos de hardware. Isso torna possível que dispositivos menores, como telefones e smartwatches, operem como nós, aumentando a acessibilidade e a descentralização da rede.

Verkle Trees

As Verkle Trees são uma estrutura criptográfica projetada para reduzir o tamanho das provas necessárias para a verificação sem estado. Elas são mais compactas do que as árvores Merkle Patricia atuais, o que facilita a verificação de blocos sem a necessidade de armazenar grandes quantidades de dados.

No entanto, as Verkle Trees têm uma vulnerabilidade significativa: elas são suscetíveis a ataques de computadores quânticos. Isso significa que, se as Verkle Trees substituírem as árvores Merkle Patricia atuais, elas poderiam precisar ser substituídas novamente no futuro para garantir a segurança contra ameaças quânticas.

STARKs

Para mitigar as vulnerabilidades das Verkle Trees, os desenvolvedores do Ethereum estão considerando a adoção de árvores de hash binárias baseadas em STARKs (Succinct Transparent Arguments of Knowledge). Os STARKs oferecem uma alternativa mais segura e escalável a longo prazo, pois são resistentes a ataques de computadores quânticos.

Os STARKs permitem provas criptográficas mais eficientes e seguras, o que é crucial para a verificação sem estado. Eles ajudam a garantir que a rede permaneça segura contra ameaças quânticas, mantendo a integridade e a confiabilidade da blockchain.

Implicações para a Segurança da Rede

A adoção de Verkle Trees e STARKs tem implicações significativas para a segurança da rede Ethereum:

• Redução de Vulnerabilidades: A transição para STARKs ajudaria a mitigar as vulnerabilidades das Verkle Trees a ataques de computadores quânticos, garantindo uma segurança a longo prazo.
• Escalabilidade: Ambas as tecnologias permitem uma verificação mais eficiente dos blocos, reduzindo os requisitos de hardware e tornando a rede mais escalável.
• Acessibilidade: A verificação sem estado, apoiada por Verkle Trees ou STARKs, torna possível que dispositivos menores operem como nós, aumentando a descentralização e a participação na rede.
• Gestão de Recursos: A proposta de “gás multidimensional” associada à verificação sem estado ajuda a gerenciar melhor os recursos da rede, separando os custos de gás para dados de chamada, computação e acessos a estados, o que contribui para a escalabilidade e segurança da rede.

Em resumo, a verificação sem estado, com o uso de Verkle Trees ou STARKs, é uma evolução crucial para o Ethereum, melhorando a segurança, escalabilidade e acessibilidade da rede.

#Ethereum, #VerifikTrees, #STARKs, #VitalikButerin, #Blockchain, #CryptoUpdate, #Decentralization, #cryptoalch
Fonte inicial