O que é a fusão Ethereum ?

A “fusão” tem como objetivo mudar a blockchain Ethereum da atual prova de trabalho(PoW) mecanismo de consenso para umprova de participação (PoS) modelo destinado a ser mais rápido e mais eficiente em termos de energia. Mas ajustar o segundo maior blockchain de um sistema para outro é um processo incrivelmente complexo e de várias etapas. É importante que cada decisão seja avaliada cuidadosamente. Vamos levá-lo através dos motivos e vários estágios que levam ao novo capítulo do protocolo.

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O que é prova de participação e por que ela é necessária?

Em contraste com a prova de trabalho, que exige que os mineradores compitam por recompensas com base na quantidade de poder computacional que podem adquirir, o mecanismo de prova de participaçãoseleciona aleatoriamentevalidadores em relação ao valor total e ao tempo de seu éter (ETH) moeda foi apostado.

Ao contrário da prova de trabalho, os validadores de PoS T precisam minerar blocos para manter a rede. Em vez disso, eles precisam criar novos blocos quando escolhidos e validar outros quando não. Depois que um participante valida o último bloco de transações, outros Colaboradores podem atestar (confirmar) que o bloco é válido. Quando atestados suficientes são feitos, a rede adiciona um novo bloco. As recompensas são então distribuídas em éter, a moeda nativa do blockchain, pela rede em proporção à participação de cada validador. No entanto, para incentivar o bom comportamento, também há penalidades(cortando) que pode fazer com que os validadores percam uma parte de seus ETH apostados se ficarem offline (não conseguirem validar) ou atestarem transações maliciosas (ruins).

Apesar do alto conhecimento técnico e experiência necessários para se tornar um validador, qualquer um pode participar se atender ao requisito mínimo de 32 ETH. Pessoas que T conseguem atingir o limite ainda podem contribuir apostando éter em um pool(gerenciados por terceiros) e receba uma parte das recompensas.

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Embora a prova de trabalho seja confiável e segura, os benefícios comparativos da prova de participação incluem:

• Não há necessidade de hardware avançado e caro, como plataformas de mineração
• Uso de energia muito mais eficiente, segundo a Fundação Ethereum
• Um menor risco de centralização da rede, que é uma barreira à segurança da rede

A história da fusão Ethereum

Como evidenciado por seu cedo eescritos posteriores, O cofundador do Ethereum Vitalik Buterin tem sido um antigo defensor do mecanismo de consenso de prova de participação. Comparado com o atual sistema de governança PoW intensivo em recursos do Ethereum, prevê-se que o PoSreduzir o consumo de energia da rede em pelo menos 99,95%.

Também abrirá caminho paracadeias de fragmentos em 2023, que deverão anular o congestionamento de dados, as altas taxas de GAS (transações) e dar suporte à próxima geração de sistemas de dimensionamento de camada 2.As cadeias de fragmentos fornecem camadas de armazenamento extras e mais baratas para aplicativos e rollups para armazenar dados, de acordo com oFundação Ethereum.

Diferente Normas ERC, ou empresas tradicionais que aplicam regulamentações de cima para baixo, quaisquer mudanças importantes no protocolo CORE exigem consenso da comunidade global de nós.

Devido ao processo pelo qual todas as atualizações e decisões do Ethereum passam, o que alguns críticos chamam de atrasos indevidos tem sido, na realidade, uma consolidação trabalhosa e cuidadosamente implementada da rede por meio de atualizações e bifurcações constantes e incrementais em vários elementos CORE : a cadeia de faróis,a fusão e cadeias de fragmentos. Cada um deles depende do outro para realizar ovisão completa para Ethereum de mais escalabilidade, segurança e sustentabilidade.

No momento em que este artigo foi escrito, Buterin disse:a fusão acontecerá em agosto. É quando o Beacon Chain (o componente que controla o PoS) marcará sua transição oficial deprova de trabalho para prova de participação.

O papel da Beacon Chain e da fusão Ethereum

Para aumentar o número de validadores e processar transações usando PoS, a rede principal Ethereum (que ainda usa prova de trabalho) precisa se fundir com a Beacon Chain (também conhecida como a camada de consenso).

Enviado em 1 de dezembro de 2020,ao meio-dia UTC, oCadeia de balizas(que roda paralelamente à rede principal, ou versão blockchain ao vivo) e atualmente temmais de 375.000 validadores ativos, é o componente responsável por controlar a prova de participação.

Também é crucial na preparação do Ethereum para a próxima atualização multifásica de cadeias de shard, o que ajudará a expandir a capacidade da rede de escalar e armazenar dados. Embora o plano original fosse trabalhar em cadeias de shard antes da fusão, isso mudou devido ao crescimento acelerado de sistemas de escala de camada 2 como ARBITRUM,Optimism e Loopring. Portanto, a maioria da comunidade Ethereum considerou a fusão e a transição para a prova de participação como uma prioridade mais alta.

Embora se espere que o papel da Beacon Chain mude ao longo do tempo, ela coordenará amplamente a rede de shards e stakers. Como a Beacon Chain não pode executar contratos inteligentes ou lidar com contas, a fusão com a mainnet trará essa capacidade para o ecossistema de proof-of-stake.

Ao contrário doBifurcação rígida DAO em 2016 (que ocorreu após 3,6 milhões de ETH terem sido roubadono hack do DAO, levando à criação de um blockchain separado chamadoEthereum Classic), o Ethereum continuará como uma rede única após a fusão. Em essência, toda a cadeia Ethereum PoW se torna a cadeia Ethereum PoS. A fusão não afetará a camada de dados do Ethereum , então nenhuma transação será perdida nessa transição. No entanto, como a mineração não será mais necessária, os mineradores provavelmente farão stake de seus ativos e ajudarão a validar a rede principal do Ethereum .

Cronograma de atualizações e bifurcações do Ethereum :

Embora possa ser um processo demorado devido ao número de partes móveis e ao impacto do mercado do Ethereum, essas atualizações de software exigem testes rigorosos de a comunidade e desenvolvedores CORE para mitigar quaisquer bugs ou vulnerabilidades. Vários testes, atualizações e bifurcações notáveis ​​desde o lançamento da Beacon Chain como parte da transição para proof-of-stake incluem:

Hard fork 'London' (5 de agosto de 2021):

Após a gênese da Beacon Chain, o hard fork "London" foi amplamente instrumental em ditar a maneira como os mineradores interagem e lucram com o Ethereum por meio de várias melhorias, como EIP-1559. Junto com a redução nas taxas, outra mudança drástica nos incentivos financeiros para os mineradores é a“bomba de dificuldade”que forçará o consenso de prova de trabalho a parar de produzir blocos e, portanto, torná-lo não lucrativo para mineração.EIP-3554incluído no hard fork de Londres atrasou a bomba-relógio para dezembro de 2021. No entanto, isso foi posteriormente estendido por vários meses pela atualização da rede Arrow Glacier (veja abaixo).

Uma visão geral das propostas do PEIrelacionado ao hard fork de Londres pode ser encontrado noPastores de gatos EthereumConta média.

Atualização do Altair (27 de outubro de 2021):

Como a primeira atualização programada para a Beacon Chain, oAtualização do Altair não impôs nenhuma alteração aos usuários front-end do Ethereum , mas exigiu que os operadores de nós atualizassem seus clientes. Os nós que T passaram por nenhuma atualização correm o risco de não conseguir participar da rede após a fusão e podem pagar taxas de penalidade.

Geleira Arrow (9 de dezembro de 2021):

A atualização da rede Arrow Glacier adiou a data do “bomba de dificuldade” vários meses atrás. Foi a única mudança na atualização.

Ethereum fundido na rede de teste Kiln (16 de março de 2022):

O Ethereum atingiu um marco significativo em meados de março com o Mesclagem de rede de teste Klin. Isso envolveu uma camada de execução de prova de trabalho mesclada com uma Beacon Chain de prova de participação. Embora a mesclagem tenha sido amplamente bem-sucedida, o desenvolvedorTim Beiko encontrou que um cliente não estava produzindo blocos como esperado.

Ropsten testnet mesclado (8 de junho de 2022):

O Rede de teste Ropsten foi a primeira de três testnets públicas a mesclar com sucesso sua camada de execução de prova de trabalho (PoW) com a cadeia de consenso de prova de participação (PoS) da Beacon Chain. De acordo com os desenvolvedores do Ethereum , houve uma taxa de participação de 99% após correções de configuração e reinicializações. Apesar de alguns pequenos problemas, a fusão do Ropsten foi geralmente considerada um grande sucesso e marcou o início de execuções de teste semelhantes que ocorreriam em outras testnets do Ethereum antes da fusão do PoS.

Atualização do Grey Glacier (30 de junho de 2022):

O Atualização do Grey Glacierocorreu no bloco 15.050.000 e introduziu mudanças nos parâmetros da bomba de dificuldade da rede, empurrando-a para trás em 700.000 blocos, para algum momento em setembro. Nenhuma outra mudança foi introduzida como parte do Gray Glacier.

Rede de teste Sepolia mesclada (6 de julho de 2022):

O segundode três testnets públicas, Sepolia, foi ao ar quando o TTD atingiu 17.000.000.000.000.000. A fusão aconteceu em um processo de duas etapas:Primeiroos operadores precisavam atualizar seus clientes da camada de consenso e da camada de execução juntos. Isso então ativou duas fases adicionais: a primeira em uma altura de época na Beacon Chain e a segunda ao atingir o valor de dificuldade total na camada de execução. Nenhum problema significativo foi encontrado e a fusão foi considerada bem-sucedida.

Goerli testnet mesclado (10 de agosto de 2022)

O terceiro e último testnet públicocompletou uma "execução de prática" do Merge e mudou com sucesso para proof-of-stake quando a Dificuldade Total Terminal (TTD) excedeu 10.790.000. Isso ocorreu após a atualização do Bellatrix para a cadeia de beacons de Goerli, Prater, que foi ativada em 4 de agosto.

Bifurcações de sombra da Mainnet 1-10 (começando em 12 de abril de 2022):

Em essência, um shadow fork é um teste do Merge. Sem realmente impactar a rede, eles simulam como seria a mudança de PoW para PoS testando-a em um pequeno número de nós de rede. Depois de executar shadow forks em várias de suas testnets, os desenvolvedores do Ethereum começaram a testar na mainnet do Ethereum. Os shadow forks da mainnet, que simulam o Merge na rede primária de alto tráfego do Ethereum, testam como o Merge funcionaria sob as condições mais realistas possíveis.

Como exemplo, de acordo com o desenvolvedor da Ethereum Foundation Parithosh Jayanthi, enquanto o Kiln merge testnet foi projetado "para permitir que a comunidade pratique a execução de seus nós, a implantação de contratos, o teste de infraestrutura, ETC"a bifurcação da sombra da mainnet vai um passo além para testar a rede sob estresse. Creditado aVan Der Wijden, foi notado como um evento histórico echave para determinar o momentoda fusão final.

Uma vez que ogarfo de sombrafoi ao ar, a equipe de desenvolvedores percebeualguns problemas com o provedor de sistemas de software baseado em Ethereum, Nethermind, e o Hyperledger Besu, um cliente Ethereum de código aberto baseado em Java.

No geral, dez bifurcações bem-sucedidas na mainnet de abril a julho de 2022 (com mais planejadas) deixaram os desenvolvedores do Ethereum otimistas de que o verdadeiro Merge pode finalmente estar próximo.

Mais detalhes sobre a história do Ethereum e seus vários marcos que levaram à fusão podem ser encontrado aqui.

O que acontece depois da fusão?

Em essência, o objetivo do Merge é agilizar o processo de mudança de proof-of-work para proof-of-stake. Para acelerar a transição, os desenvolvedores estão trabalhando para reduzir os recursos que podem causar atrasos e inibir temporariamente a capacidade de sacar ETH apostados assim que o Merge for finalizado. No entanto, isso provavelmente será abordado em uma atualização de "limpeza" pós-Merge.

Leia Mais: Ethereum após a fusão: o que vem depois?

Assim que o Merge for concluído e a camada de consenso recém-adotada do Ethereum assumir o papel de adicionar novos blocos ao blockchain Ethereum usando o mecanismo de consenso de proof-of-stake, os desenvolvedores trabalharão em algumas novas fases que eles chamam de Surge, the Verge, the Purge e the Splurge. Elas continuarão a tornar o blockchain de proof-of-stake do Ethereum mais escalável e seguro.

Por exemplo, embora o Merge não resolva imediatamente os desafios com escalabilidade, ele ajudará a preparar a rede para a versão do Ethereum de cadeias de shard subsidiárias que dependerão de uma rede PoS totalmente funcional para operar. Ao espalhar a carga de dados da rede em 64 blockchains, as cadeias de shard fornecem camadas adicionais mais baratas para aplicativos e rollups para armazenar dados. Elas também permitem que os sistemas de camada 2 ofereçam baixas taxas de transação enquanto se beneficiam da segurança da rede principal do Ethereum .

Como se manter atualizado sobre o Merge e o Ethereum:

A seguir está uma lista de recursos CORE sobre o Merge, o Beacon Chain e o estado do Ethereum.

• Tim Beiko:Atualizações do AllCoreDevs
• Lista de recursos do Mega Mergecompilado porTim Beiko,Trent Vanepps, e Mário Havel.
• Blog de Pesquisa e Desenvolvimento da Fundação Ethereum
• Boletim informativo de pontos válidos da CoinDesk

Nota de edição: segunda-feira, 25 de julho de 2022, 19:57 UTC:Atualizado para incluir informações sobre bifurcações paralelas e desenvolvimentos de 8 de junho de 2022.

Nota de edição: quinta-feira, 11 de agosto de 2022, 18:45 UTC:Atualizado para incluir informações sobre desenvolvimentos desde 25 de julho de 2022.