O Ethereum, a segunda maior criptomoeda do mundo, com uma blockchain que abriga milhares de tokens, projetos DeFi, NFTs e DAOs, está para receber a atualização mais importante da sua história, que deve ocorrer entre os dias 13 e 15 de setembro.
A aguardada Fusão (“Merge”, em inglês) chega para alterar o sistema de consenso do Ethereum, ou seja, a forma como os participantes da rede confiam um nos outros na tarefa de validar transações e adicionar novos blocos na blockchain.
Essa atualização chega com mudanças importantes: vai reduzir em 99% o uso de energia do Ethereum, colocando fim na mineração da criptomoeda, altamente dependente de poder computacional.
A Fusão, embora ainda não torne as transações mais rápidas e baratas neste primeiro momento, vai preparar o terreno para que outras atualizações, focadas em melhorias de escalabilidade, como o sharding, cheguem no ano que vem.
Neste guia você entenderá o que é a Fusão, quais serão as etapas da atualização e como a rede do Ethereum passará a funcionar após a transição para um novo mecanismo de consenso.
O que é a Fusão do Ethereum?
Fusão é o processo de união da camada de execução do Ethereum (a rede principal que usávamos até então) com a camada de consenso Beacon Chain, que é baseada no sistema proof-of-stake (PoS).
Com a Fusão dessas duas camadas diferentes, a forma como os participantes da rede validam blocos passará a ser baseada unicamente no modelo PoS, e não mais atual no proof-of-work (PoW), o mecanismo de consenso que surgiu – e continua sendo usado – com o Bitcoin.
Como funcionam os sistemas de consenso da blockchain?
No modelo proof-of-work, a rede é protegida por mineradores ao redor do mundo que dedicam poder computacional de hardware para validar as transações e criar novos blocos. Esse sistema é baseado na concorrência: o minerador que tiver a máquina mais potente consegue sair na frente e ganhar uma recompensa na forma de criptomoedas recém-geradas pelo bloco adicionado à rede.
Essa concorrência não existe no modelo proof-of-stake, que usa um processo de eleição para escolher de forma aleatória qual validador vai adicionar o próximo bloco na blockchain. O usuário deve bloquear pelo menos 32 ETH para fazer parte desse pool de validadores.
Esse bloqueio de fundos, chamado de staking, funciona como um depósito de segurança: se o validador não faz seu trabalho correto, ele é punido com a perda das criptomoedas travadas no protocolo.
Por que o Ethereum quer mudar para o novo sistema?
O Ethereum enfrentava problemas no modelo proof-of-work, que não era mais capaz de atender ao volume da rede, resultando em transações lentas e caras. De qualquer modo, a mudança para o sistema PoS é algo que estava nos planos do Ethereum desde que Vitalik Buterin introduziu o projeto ao mundo em 2014.
Os preparativos para a fusão do Ethereum começaram oficialmente em dezembro de 2020, quando foi lançada a camada de consenso Beacon Chain.
O lançamento prévio dessa rede paralela — e que se une à rede principal do Ethereum durante a fusão — foi necessário para realizar testes e dar tempo para que validadores fizessem o staking de ETH suficiente para proteger a rede no momento da atualização.
Atualmente a Beacon Chain tem mais de 400 mil validadores e mais de 13 milhões de ETH travados em staking.
A mudança também vai diminuir em 99% o uso da energia que atualmente é empregada na mineração da criptomoeda. Blockchains que usam o proof-of-work, como o Bitcoin, são constantemente apontados como vilões problemas ambientais. Durante secas e ondas de calor, por exemplo, mineradoras são acusadas de gastar altos índices de eletricidade em momentos de escassez – ainda que instalações já estejam fazendo a transição para fontes de energia renováveis.
Dessa forma, alguns governos costumam proibir a mineração em momentos de crise climática e outros estudam até planos mais drásticos para banir esse modelo – como é o caso dos próprios EUA, segundo anúncio feito pela Casa Branca.
Como será a Fusão do Ethereum
A etapa final da mudança é a fusão da Beacon Chain (camada de consenso) com a atual rede principal do Ethereum, a camada de execução.
Essa ativação acontece por meio de duas atualizações, a Bellatrix (na camada de consenso) e a Paris (na camada de execução).
Para que a troca de consenso do Ethereum ocorra sem problemas, as camadas de execução e consenso são desagregadas, ou seja, ambas são executadas separadamente.
O primeiro passo para a fusão é estabelecer a ligação entre as duas camadas para que elas sejam capazes de se comunicar. Essa é a função da atualização Bellatrix, que foi ativada no dia 6 de setembro na Beacon Chain.
Em seguida, virá o momento da atualização Paris, que fará com que a camada de execução passe a olhar para a camada de consenso para adicionar novos blocos na rede, adotando na prática o modelo proof-of-stake.
Paris, portanto, é a etapa que conclui a Fusão e acontece na camada de execução principal do Ethereum. O gatilho para que essa atualização seja ativada acontece quando uma variável chamada Terminal Total Difficulty (TTD) for atingida.
Essa variável representa a soma da dificuldade de mineração de todos os blocos processos na rede proof-of-work do Ethereum. O número estabelecido para que a variável seja executada é 58.750.000.000.000.000.000.000 e deve chegar entre os dias 13 e 15 de setembro. A data em que a TTD é atingida depende do hashrate do Ethereum, o que ainda dificulta o estabelecimento de um momento mais preciso.
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Assim que a camada de execução atingir o TTD, o bloco subsequente será produzido por um validador da camada de consenso, a Beacon Chain. A fusão é considerada completa quando esse primeiro bloco for finalizado, um processo que deve levar cerca de 12 minutos.
Todo esse processo deve acontecer sem que usuário final perceba, já que em condições normais, a rede não deve ser pausada em nenhum momento.
Após a Fusão, todos os aplicativos executados no ecossistema do Ethereum continuarão funcionando da mesma forma como na rede pré-fusão, com todo o histórico de transações da blockchain inalterado.
O que acontece se a Fusão do Ethereum dar errado?
A Fusão do Ethereum foi testada repetidas vezes nos últimos anos em testnets como Ropsten, Sepolia e Goerli; especialistas do setor estão confiantes que ela irá ocorrer sem problemas na rede principal.
No entanto, a comunidade vai ficar atenta para ver como a blockchain vai reagir após a Fusão ser concluída. A atenção estará direcionada na taxa de participação da rede, ou seja, o número de validadores ativos após a transformação, com seus softwares atualizados sendo capazes de validar blocos.
Esse número não pode ser muito baixo. O ideal é que, após a Fusão, a taxa de participação fique acima dos 66% — ou ⅔ dos validadores operacionais.
Outro ponto importante a ser analisado após a Fusão será o funcionamento dos clientes da rede. Cliente é o software de implementação do Ethereum que se comunica pela rede ponto a ponto, verificando se as transações seguem as regras do protocolo e mantendo o ecossistema seguro.
Se algo der errado na Fusão, provavelmente o problema estará relacionado a um bug em algum cliente.
Clientes do Ethereum podem ser criados por diferentes desenvolvedores, com diferentes linguagens de programação, desde que sigam as mesmas regras.
Com a Fusão das camadas, um full node do Ethereum (uma cópia completa da blockchain) passa a ser formado pela combinação de um cliente da camada de execução (como Geth, Erigon e Nethermind) e um da camada de consenso (como Prysm, Lighthouse e Teku).
Atualmente, existem cerca de cinco clientes diferentes para cada camada, que podem ser combinados da forma que o validador preferir. Após a Fusão, será de suma importância que diferentes clientes sejam usados por um número equilibrado de validadores.
Isso porque, caso um cliente tenha um bug que impeça a criação de blocos, os validadores terão outras opções de software para manter a rede em funcionamento.
Para exemplificar isso, imagine o pior cenário: por exemplo, que 70% dos validadores da rede usem o Prysm como cliente principal da camada de consenso. Se houver algum bug no código do Prysm, que impeça a produção de novos blocos, mais de ⅔ dos validadores da rede seriam afetados, parando a blockchain e abrindo brechas para ataques e bifurcações não planejadas.
Agora, se o Prysm for usado por 20% dos validadores e um bug for encontrado, a rede do Ethereum continua operando, apesar da queda da taxa de participação, até que o bug seja corrigido ou que validadores migrem para outro cliente.
Mas, mesmo no pior cenário, em que um erro grave é encontrado após a Fusão do Ethereum e impeça a continuidade da rede, sempre é possível voltar atrás.
Se tudo der errado, os desenvolvedores do Ethereum podem intervir para retornar a rede para um estado anterior à Fusão, “apagando” o erro. Ao voltá-la para um estado anterior a atualização, será possível resolver o problema, realizar novos testes e tentar a Fusão novamente.
O que muda para os usuários do Ethereum com a Fusão?
Embora o usuário final não veja alterações práticas inicialmente na forma como interage com os projetos e tokens baseados no ecossistema do Ethereum após a Fusão, isso não significa que a troca de consenso da rede não trará mudanças importantes para os investidores.
A primeira delas será uma queda na emissão de novos ethers no mercado. Sem os mineradores, só os validadores serão remunerados no novo modelo proof-of-stake.
“Isso vai causar uma grande redução na emissão de ether. Se considerarmos que a recompensa do staking vai aumentar, mas não na mesma proporção de antes, e a queima [tirada de moedas em circulação] continuará na mesma proporção ou maior, começarão a surgir blocos deflacionários, e esse é o maior impacto da fusão”, avalia Rony Szuster, analista de Research do Mercado Bitcoin, ao Portal do Bitcoin.
Além disso, a Fusão também prepara o terreno para que o chamado sharding seja implementado na blockchain ano que vem. Sharding (fragmentação) é uma atualização em várias etapas pensada para melhorar a capacidade do Ethereum, ao distribuir de forma mais eficaz o banco de dados entre os participantes da rede. O sharding, portanto, vai reduzir o congestionamento da rede e aumentar o número de transações por segundo.
Após a Fusão, os usuários também deverão ficar atentos com novas versões do Ethereum que possivelmente surgirão no mercado.
Mineradores chineses, por exemplo, insatisfeitos com o fim da mineração e de seus lucros expressivos, já revelaram o desejo de fazer um hard fork para manter viva uma versão proof-of-work do Ethereum, mesmo após a fusão trazer o sistema PoS para a rede oficial.
Leia também: Fusão do Ethereum: Rebelião dos mineradores será uma ameaça? Analistas respondem
Mas mesmo que surja uma versão replicada do Ethereum criada por mineradores, essa rede não deverá ser uma concorrente da rede principal, principalmente porque a maioria das aplicações e investidores que trazem valor para o ecossistema deverão privilegiar a versão oficial.
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