Computadores mais rápidos e melhores algoritmos descentralizarão completamente os blockchains

Os computadores estão ficando muito mais rápidos e nossas habilidades matemáticas também estão melhorando. Essa combinação está começando a remodelar blockchains como Ethereum. Isso alimentará escalabilidade adicional, bem como levará a ecossistemas de blockchain muito mais genuinamente descentralizados e contratos inteligentes mais poderosos.

Os blockchains hoje já consomem enormes recursos de computação, mas ainda são muito mais centralizados e frágeis do que muitos de nós gostaríamos. Protocolos avançados dependem de grandes servidores, quase todos os quais residem em alguns ecossistemas de nuvem poderosos, e ainda estamos nos estágios iniciais do desenvolvimento de contratos inteligentes verdadeiramente avançados.

Os contratos inteligentes Ethereum hoje são tipicamente em torno de 24-25kb e muitos ecossistemas DeFi dependem de uma rede de múltiplos contratos. Não há razão para pensar que T podemos ver um futuro onde os contratos inteligentes estejam no tamanho de megabytes, incluindo capacidades como modelos de aprendizado de máquina incorporados ou árvores de decisão complexas.

A ideia de que deveríamos ter um limite de 25 KB em contratos inteligentes, com o tempo, parecerá tão antiquada quanto o limite de 640 KB de memória principal dos primeiros PCs.

Para entender como essas melhorias científicas mudarão o mundo dos blockchains, vale a pena olhar como chegamos aqui em primeiro lugar: os blockchains usam muito poder de computação de uma forma que muitos teriam, antigamente, considerado muito desperdício. Novamente, se você voltar aos primeiros dias da computação, os recursos de memória e computação eram tão escassos que as pessoas deixaram de fora o número da metade do ano (o "19" em "1985") para economizar espaço. Um sistema de prova de trabalho com milhares de processos paralelos teria sido considerado impossivelmente desperdício. O problema com os blockchains é que eles obtêm sua segurança e valor refazendo as coisas repetidamente. Todo mundo está verificando saldos e cálculos e verificando-os e tentando chegar a um consenso. Se você pudesse escolher apenas uma parte confiável para gerenciar todo o processo, poderíamos fazer tudo isso com 99% menos esforço. O problema é que estamos, atualmente, deprimentemente carentes de autoridades centrais confiáveis.

Fazer com que todos verificassem os resultados uns dos outros é algo que simplesmente T podíamos fazer no passado porque T havia poder de computação suficiente para todos. Cresci em uma casa onde os cartões perfurados usados ​​pelos meus pais nos computadores estavam sempre espalhados e meus pais tinham que reservar tempo de computador da mesma forma que alguns de nós lutam por uma mesa em Lavanderia francesa. Felizmente, esses dias já se foram há muito tempo e, embora eu não consiga montar um programa usando cartões perfurados, sei como fazer aviões de papel de alto desempenho com eles.

Lei de Moore, a observação de que o poder de computação parece dobrar a cada 18 meses ou mais, nos resgatou dos cartões perfurados. O resultado é que, com o passar do tempo, o desempenho sobe a níveis difíceis de compreender. Em 1970, você podia obter cerca de 1.500 circuitos em um chip e, em 2020, estava perto de 50 bilhões.

Quando se trata de blockchains, isso significa que podemos trocar algo que se tornou muito barato – poder de computação – por algo muito valioso, que são dados e resultados confiáveis. A ascensão do Ethereum transformou esse truque inteligente em um ecossistema cheio de aplicações práticas, e essa transformação ainda não acabou, porque a lei de Moore, embora esteja desacelerando, se recusa a morrer.

Há muito se esperava que a Lei de Moore — que diz que o número de transistores em um chip dobra a cada dois anos com um pequeno aumento de custo — perdesse força em algum momento desta década. Há apenas um tamanho pequeno que você pode fazer um circuito antes que os estranhos efeitos da mecânica quântica comecem a tornar os resultados não confiáveis. Mas isso ainda T aconteceu. Os menores chips usam circuitos de quatro nanômetros de largura hoje, e a indústria de semicondutores agora tem um roteiro para chips com circuitos tão pequenos quanto 0,7 nm, nos levando bem para a próxima década. (Para referência, um ATOM de silício tem 0,2 nm de largura, o que pode finalmente estar perto do nosso limite.)

Além de fazer chips mais rápidos com mais lógica, também estamos melhorando em matemática. Nós nos tornamos muito melhores em um tipo muito específico de prova matemática complexa que é crítica para blockchains: provas de conhecimento zero (ZKPs). Provas de conhecimento zero são ferramentas matemáticas que permitem que você prove que as informações são verdadeiras sem revelar os dados subjacentes. Isso torna possível resumir muitas transações sem anexar todos os dados necessários ou KEEP as informações sobre essas transações em Secret.

Os ZKPs são essenciais tanto para fazer com que os blockchains lidem com mais transações quanto para permitir Política de Privacidade para os usuários. O problema com os ZKPs é que eles são difíceis de fazer e precisam de muito poder de computação.

No espaço de apenas alguns anos, os ZKPs passaram de demonstrações de prova de conceito para tecnologias CORE no mundo do blockchain. Parte do crédito vai para computadores mais rápidos, melhores e mais baratos, mas acontece que nossas habilidades matemáticas neste espaço também estão melhorando enormemente. Embora ninguém tenha definido um tipo de Lei de Moore para os ZKPs, nossa própria experiência na EY tem sido muito boa: o desempenho do Nightfall, a Tecnologia de Política de Privacidade que desenvolvemos, melhorou por um fator de mais de 10.000 desde que revelamos o protótipo em 2018.

Quando combinamos desempenho aprimorado de chip com melhor matemática, o resultado deve ser mudanças profundas em como os blockchains operam. As primeiras partes disso já são visíveis: roll-ups de conhecimento zero e máquinas virtuais baseadas em conhecimento zero usam matemática avançada e muito poder de computação para compactar e executar transações de blockchain no Ethereum. Onde costumávamos precisar comprar tempo de servidor significativo para executar testes do Nightfall, agora podemos executar a versão mais recente em laptops de última geração.

No ritmo em que as coisas estão se movendo, praticamente qualquer dispositivo, incluindo seu telefone, deve ser capaz de atuar como um nó de blockchain e processar transações no dispositivo e não apenas enviá-las para a nuvem. Você já pode fazer transações básicas de ZKP em seu navegador para cadeias como Z-Cash. À medida que essas capacidades se espalham, o resultado pode ser um ecossistema de blockchain muito mais genuinamente descentralizado com significativamente menos centralização de serviços intensivos em computação.

Outra mudança significativa pode ser aumentar o tamanho permitido dos maiores contratos inteligentes. Hoje, eles são limitados a 24kb no Ethereum e muitos dos maiores serviços DeFi precisam encadear vários contratos. Permitir contratos inteligentes maiores pode simplificar os serviços, reduzir custos e reduzir as oportunidades para hackers também.

Por anos, falamos sobre a re-descentralização da internet. Blockchains nos mostraram um caminho a seguir, mas a realidade T sempre correspondeu ao hype. Muitas partes do mundo Web3 permanecem altamente centralizadas. A próxima iteração de melhorias de blockchain pode nos dar uma nova oportunidade de atingir níveis extremos de descentralização genuína, nos dando redes resilientes com serviços inovadores. A evolução do blockchain está longe de terminar.

Observação: estas são as opiniões pessoais do autor e não representam as opiniões da EY ou da CoinDesk, Inc. ou de seus proprietários e afiliados.