Transcrição do discurso de Vitalik Buterin: o passado e o presente de Ethereum

Compilado por: fanfan

Exibido por: DeThings

Nota do Editor: Este artigo é um discurso proferido pelo cofundador da Ethereum, Vitalik Buterin, na Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura, em 6 de setembro. Comparado com seu discurso na KBW (Semana Blockchain da Coreia) em 5 de setembro, ele se concentrou em "Desafios enfrentados pela Ethereum" Diferente de “Solução”, o discurso de Vitalik desta vez foi mais macro, com o tema “O Passado e o Presente do Ethereum”.Ele partiu do nascimento do Ethereum, da imaginação à implementação de “contratos inteligentes”, ao “consenso " do Ethereum. Mudanças no "mecanismo", esses marcos destinados a serem registrados na história do blockchain vieram de sua boca. Respeitado como “V God” pelo mundo blockchain chinês, ele sempre parece estar vestido com camisetas, shorts e tênis. O novo mundo criptográfico passou por vários ciclos, com inúmeros altos e baixos de pessoas, mas este caminhante nunca parou.

A seguir está o texto completo do discurso:

O nascimento do Ethereum

Hoje vou relembrar a história do Ethereum, desde o seu início em 2013 e 2014, e algumas das mudanças pelas quais o projeto passou desde então, e como pensamos sobre algumas questões de forma diferente do que fazíamos há 5 ou 10 anos. atrás.

Publicamos o white paper Ethereum em 2014, que basicamente descreveu nossa visão original para Ethereum. No entanto, as ideias básicas por trás de algumas dessas teorias não são explicadas em detalhes no white paper. Ethereum é um sistema descentralizado, semelhante ao Bitcoin. É um blockchain, mas diferentemente dos sistemas anteriores que tentavam suportar apenas uma aplicação, o Ethereum permite que os usuários construam seus próprios aplicativos. Isso significa que os usuários podem escrever seu próprio código de aplicativo e, em seguida, carregá-lo no blockchain e o aplicativo pode então ser executado no blockchain.

No início do white paper, mencionei algumas ideias que outras pessoas tiveram, e uma das ideias que comecei a pensar foi emitir seu próprio ativo em cima do Bitcoin. Hoje, no Ethereum, temos tokens ERC-20, mas naquela época tínhamos Moedas Coloridas, que eram uma tentativa inicial de emitir seus próprios ativos em cima do Bitcoin. Curiosamente, as Moedas Coloridas parecem estar recebendo atenção renovada recentemente, à medida que uma versão específica das Moedas Coloridas foi introduzida no protocolo Bitcoin, mas as Moedas Coloridas são apenas um aplicativo. Você poderia usá-lo para representar a propriedade de um item físico, então chamado de propriedade inteligente. Você também pode possuir outros tipos de ativos, como nomes de domínio, e pode construir um sistema no blockchain para registrar sites, registrar nomes de usuário e rastrear nomes, como avaliações de usuários e aplicativos.

O sonho do “contrato inteligente” se concretiza

Você pode fazer tudo isso de forma distribuída no blockchain. O conceito de contratos inteligentes é que você pode ter programas de computador no blockchain que podem controlar diretamente os ativos digitais.Um ativo não precisa ser propriedade de um indivíduo, ele pode ser propriedade de um programa. Este conceito de contrato inteligente pode ser usado para implementar muitas aplicações mais complexas. Por exemplo, você pode ter mercados de previsão, instrumentos financeiros como stablecoins e alavancagem e muito mais. Todas essas coisas diferentes podem ser definidas por meio de contratos inteligentes. Além disso, existe o conceito de DAO, que basicamente utiliza contratos inteligentes para implementar a lógica de votação ou governança de toda a organização no blockchain.Não há necessidade de depender do sistema jurídico para resolver disputas internas dentro da organização, e você podem votar diretamente a um custo muito baixo.

Como resultado, muitos conceitos nestas aplicações sobreviveram até hoje e ainda estão evoluindo. Anteriormente tínhamos Moedas Coloridas, agora temos tokens ERC-20. Anteriormente, tínhamos propriedades inteligentes, embora não tenha havido muito progresso, mas tínhamos um Sistema de Nomes de Domínio (ENS) on-chain, que muitas pessoas estão usando, como meu blog foi carregado e pode ser acessível através do ENS. Se você usa um navegador habilitado para Ethereum, como o Brave Browser, basta digitar eth.link e você poderá acessar a página inicial do meu blog.

Todas essas ferramentas podem ser usadas e envolvem contratos inteligentes e DAOs. Existem vários tipos de DAOs em todo o mundo usando várias lógicas diferentes. Embora eles não tenham visto uma adoção em massa fora do ecossistema até agora, eles existem e alguns já funcionam há anos. Estas são algumas das aplicações que vimos até agora. Obviamente, existem outros aplicativos surgindo, alguns que me surpreendem. Por exemplo, NFT (token não fungível) é um exemplo. Mas muitas outras coisas que existem hoje são basicamente muito semelhantes ao que pensávamos há 10 anos. O mesmo se aplica à investigação sobre mecanismos de consenso. Hoje, Ethereum finalmente se tornou uma cadeia de mecanismo de consenso. O mecanismo de consenso melhora muito a segurança e reduz o consumo de energia do Ethereum em mais de 99,9%. Anteriormente conhecido como “A Fusão”, o consumo de energia do Ethereum, que antes era quase 40% equivalente ao de Singapura, foi agora reduzido a quase zero. Portanto, a transição do estado está finalmente concluída, mas é o culminar de quase 10 anos de trabalho no ecossistema. Os primeiros cinco anos de prova de estado foram basicamente de investigação, onde tentámos compreender a natureza da prova de estado, e as várias opções para diferentes espaços de estado, acabando por convergir para uma versão específica que realmente funcionou.

Mudanças no “mecanismo de consenso”

Num post de blog de 2015, descrevemos um mecanismo chamado “mecanismo de consenso” que tentava encorajar os validadores a enviar uma série de mensagens expressando um alto grau de confiança em um bloco específico para chegar a um consenso de forma mais eficiente. Mais tarde, descobrimos que nosso mecanismo de consenso tinha muitos problemas: era muito complexo e, na verdade, não era tão simples e eficaz quanto o protocolo Casper que mais tarde evoluiu para ele. Mas é um passo em frente na nossa compreensão mais profunda deste campo.

Na verdade, em 2018, publiquei uma série de tweets revisando o progresso da pesquisa do estado Ethereum e como partimos da exploração inicial, passamos gradualmente para a cadeia estadual e, finalmente, estabelecemos o algoritmo exato.

Tudo começou com pesquisa e os quatro anos seguintes foram voltados para escalabilidade. A escalabilidade é crucial para o Ethereum porque, atualmente, o Ethereum só pode lidar com 10 a 20 transações por segundo. Na prática, isso pode variar de 10 a 50, dependendo da complexidade e do tamanho da transação. Neste momento, este nível de escalabilidade é muito limitado e, para apoiar o financiamento convencional, os pagamentos convencionais e o sistema global, precisamos de processar aproximadamente 100.000 transações por segundo. Se apenas 20 transações pudessem ser processadas por segundo, 1 milhão de pessoas em todo o mundo levariam 4 milhões de segundos, aproximadamente 13 anos, para executar uma única transação no Ethereum. Portanto, melhorar a escalabilidade é muito importante.

Muito cedo, as tentativas de melhorar a escalabilidade eram chamadas de "fragmentação" e o que estamos fazendo agora ainda é uma forma de fragmentação, mas muitas coisas diferentes foram projetadas e implementadas desde então, modificadas neste mecanismo. A ideia básica é que os blockchains tradicionais, como o Bitcoin, exigem que todos os computadores da rede processem todas as transações, portanto sua escalabilidade é limitada.

Mudamos esse design. Em vez de cada nó processar todas as transações, cada nó processa apenas um pequeno subconjunto de transações. É exatamente como o BitTorrent funciona, o BitTorrent funciona dividindo os dados em pequenos pedaços e permitindo que as pessoas os compartilhem, sem que todos tenham que armazenar o arquivo inteiro, apesar de terem muitos dados importantes. Porque seriam dados demais para as pessoas. Portanto, o desafio é como fazer alguma forma de registo histórico e ao mesmo tempo ter um sistema de consenso onde as pessoas possam chegar a acordo sobre a ordem em que as coisas chegaram, a fim de construir sistemas financeiros em cima disso e assim por diante. Este é um desafio técnico. Este foi um dos nossos primeiros conceitos, sharding, onde você basicamente divide as transações em grupos diferentes, e cada grupo tem seu próprio nó que processa as transações de forma independente. Esta é uma ideia muito complexa. Desde então, tivemos que trabalhar muito para reduzir a complexidade. Basicamente, temos que tentar simplificar as coisas porque sabemos que o que leva 2 meses ou 2 semanas para escrever uma especificação levará 2 anos para ser desenvolvida. Se levar 6 semanas para escrever a especificação, pode levar 6 anos para desenvolvê-la. Tivemos que trabalhar muito para reduzir a complexidade, fazer muitos sacrifícios e, eventualmente, chegamos perto da estrutura que temos hoje.

Progresso técnico e desafios do Ethereum

O interessante sobre o progresso técnico do Ethereum é que as coisas sobre as quais falamos hoje são muito semelhantes às coisas sobre as quais falávamos há 6 anos. Este é um slide de uma conferência Ethereum, acho que naquela época, onde descrevi alguns dos principais problemas do Ethereum, como privacidade, consenso, segurança de contrato inteligente e escalabilidade. Se você perguntar a mim ou a qualquer outra pessoa quais são os maiores problemas enfrentados pela Ethereum, você obterá basicamente a mesma resposta: privacidade, consenso, segurança de contrato inteligente e escalabilidade.

Estes desafios são hoje os mesmos que eram há 6 anos, mas, ao mesmo tempo, penso que é interessante ver alguns dos progressos que foram feitos desde 2017. Por exemplo, em 2017, a privacidade era apenas um desafio técnico e havia basicamente um novo tipo de criptografia chamada provas de conhecimento zero, ou zk-SNARKs. Isso permite criar provas criptográficas que comprovam certas propriedades matemáticas, como os dados que você possui, sem revelar qualquer outra informação sobre esses dados. Isso foi usado pela primeira vez pelo Z.cash, uma criptomoeda que preserva a privacidade lançada em 2016, que usa zk-SNARKs para privacidade. Como isso é feito? Basicamente, quando você gasta uma moeda no Z.cash, em vez de apontar diretamente para a moeda que gastou, você precisa de uma prova de que está gastando uma moeda não gasta, sem revelar nada sobre essa moeda e qualquer outra informação. Você prova as afirmações que são necessárias para ter um sistema monetário que não seja excessivamente inflacionado, mas todo o resto permanece privado.

Em 2017, o desafio era simplesmente trazer esta tecnologia para Ethereum e fazer os zk-SNARKs funcionarem. Essas técnicas são baseadas em uma teoria matemática complexa chamada criptografia de curva elíptica. Em relação ao uso dessa tecnologia, basicamente adicionamos algumas sobreposições chamadas “declarações de conhecimento zero”, que são códigos que permitem usar zk-SNARKs no blockchain. Assim, usando contratos inteligentes, você pode realmente construir um aplicativo com a mesma lógica de preservação de privacidade no Ethereum. Esta é a situação em 2017. Em 2023, o status tecnológico atual é muito avançado, com bibliotecas, ambientes de desenvolvimento, ferramentas e protocolos zk-SNARKs muito avançados. Temos uma longa lista que inclui tecnologias muito interessantes como StarK, ZK Rollup, Cairo e muitas mais. Na verdade, o aspecto da privacidade pode tornar-se outro estrangulamento, principalmente devido a questões jurídicas e questões relacionadas com a aceitação dos tokens produzidos por estes sistemas pelo sistema financeiro mais amplo. Por exemplo, existem questões legais com o Tornado Cash, que pode ser considerado uma moeda de privacidade além do Ethereum, porque os hackers a usaram.

Portanto, surgiu um conceito chamado “prova de inocência”.O objetivo da prova de inocência é permitir que você prove que suas moedas foram transferidas através do sistema de privacidade, mas não vieram de um dos hackers. Você prova que não é um dos hackers sem revelar totalmente de onde vieram os tokens. Na verdade, um artigo sobre esta ideia será publicado em breve. Várias empresas criaram diversas soluções diferentes. Portanto, há muito trabalho a ser feito nos detalhes para aumentar a probabilidade de os usuários que utilizam o sistema de privacidade aceitarem os tokens sem muita suspeita ao depositá-los nas exchanges.

Além disso, há trabalho de verificação e validação de zk-SNARKs para reduzir o custo das provas de verificação. O objetivo é baratear a verificação das provas. Parte disso é zk-Rollup, parte é o protocolo de agregação. A diferença entre 2017 e 2023 é que em 2017 estávamos apenas tentando fazer com que os blocos de construção básicos funcionassem, e em 2023 esses blocos de construção já estão funcionando, mas nosso foco está em otimizar esses blocos de construção e fazer um trabalho mais complexo que integre melhor com o mundo mainstream. Em termos de segurança de consenso, em 2017, basicamente concluímos a parte de pesquisa do processo de desenvolvimento do mecanismo de consenso e iniciamos o desenvolvimento. Em 2023, Ethereum mudou completamente para o mecanismo de consenso e tornou-se um mecanismo de consenso completo. Mas os desafios ainda incluem reduzir a complexidade do protocolo, melhorar a segurança do protocolo, resolver o problema da centralização, facilitar a participação das pessoas e tornar mais fácil a participação de um conceito chamado PDS porque não há necessidade de executar tarefas complexas. algoritmos para otimizar retornos.

Em termos de segurança de contratos inteligentes, resolver problemas de segurança de contratos inteligentes pode ser o progresso mais lento entre os quatro problemas, porque em 2017, apenas 1 ano se passou desde o incidente de hacking do DAO. Naquela época, o DAO era um contrato inteligente que controlava Com um fundo de investimento de aproximadamente US$ 150 milhões. Então foi hackeado. Na realidade, os hackers tentaram escapar, mas eventualmente a comunidade Ethereum colaborou para devolver o dinheiro aos proprietários originais do DAO.

Naquela época, foi a única vez que algo semelhante aconteceu em Ethereum, então em 2017 o incidente ainda estava fresco na memória de todos. As pessoas estão muito preocupadas com essa segurança, por isso todos estão trabalhando duro para melhorar a segurança das linguagens de programação e tornar os projetos mais seguros. Em 2023, muitos destes esforços foram bem-sucedidos. Acho que a frequência de hackers diminuiu significativamente. Quando ocorrem ataques, geralmente é porque as pessoas estão tentando construir projetos mais complexos, que são 20 vezes mais complexos do que eram em 2016. Se o projeto que você constrói agora não for 20 vezes mais complexo do que era em 2016, geralmente é bastante seguro. Existem muitos sistemas que não são atacados há muitos anos, o que é uma conquista impressionante. Existem várias outras melhorias de segurança.

Poucos meses após o incidente DAO, ocorreu algo chamado ataque Shanghai DoS, no qual os invasores exploraram uma série de vulnerabilidades no próprio protocolo Ethereum, permitindo-lhe enviar transações que retardaram todo o blockchain. Passamos vários meses lançando atualizações basicamente todos os dias. Eu sei que os hackers encontram novas vulnerabilidades todos os dias, por isso estamos constantemente lutando e encontrando pequenos problemas. Após 4 anos de trabalho árduo e uma série de mudanças e melhorias diferentes, esses problemas de segurança foram finalmente corrigidos. O EIP 2929 também traz muitas melhorias à base de código Defi. O otimizador de gás também faz um trabalho incrível. Em suma, muitos problemas de segurança foram resolvidos de forma muito silenciosa.

Quando você muda de Prova de Trabalho para Prova de Participação, ocorre um grande evento “a fusão”. E em termos de segurança, não há incidentes graves porque a questão é que não há incidentes. Mas às vezes é importante lembrar que o evento não aconteceu, o que é uma boa notícia. Portanto, acho que houve melhorias substanciais nessa área, mas ainda há muitos problemas em andamento.

Então, em 2017, a fragmentação era apenas uma ideia. Na época também falávamos muito sobre canais estaduais e somadores, que eram grandes soluções jurídicas. Então, por volta de 2020, todos mudaram para o Rollup. Hoje, existem vários tipos de Rollup, incluindo ZK-Rollup, Optimistic Rollup, etc. Esses Rollups estão começando a sair das rodinhas e se tornar verdadeiramente descentralizados, dando um passo importante nessa direção. Este ano, a Polygon também deu um grande passo em frente. Este ano continuamos nossos esforços para descentralizar esses sistemas, aumentar a segurança do sistema de prova e tornar o sistema de prova mais rápido para que um bloco que leva 5 horas para provar usando CKDM possa ser reduzido para 2 minutos no futuro, ou mesmo Pode eventualmente cair para 12 segundos.

Embora tenhamos feito muito progresso e os problemas persistam, um tremendo progresso foi feito em todas as questões. Existem muitos outros aspectos do trabalho, como árvores de estado (árvores Verkle). Há 5 ou 6 anos, os clientes apátridas eram apenas uma ideia. Agora, State Tree se tornou um projeto com uma equipe de centenas de pessoas e milhares de linhas de código escritas, pensando profundamente em como aplicá-lo ao Ethereum. Pode levar apenas 1 a 2 anos para realmente se materializar. Há também melhorias no EVM, maximização e simplificação do EVM. A abstração de contas é uma direção muito importante, e todos que apoiam a abstração de contas têm suas próprias razões. A razão pela qual apoio a abstração de contas é que a abstração de contas é inerentemente algo muito flexível. O objetivo da abstração de contas é dizer que, em vez de ter contas controladas por chaves, você pode ter contas controladas por programas de computador. Se você tiver uma conta controlada por um programa de computador, os usuários poderão desenvolver uma lógica diferente para a aprovação dessas transações. Você pode ter não apenas uma chave, mas três chaves diferentes, algumas controladas por outras. Você pode fazer autenticação multifator. Você pode armazenar suas chaves em um módulo de hardware confiável presente em telefones modernos, usar uma carteira de hardware ou até mesmo combinar várias carteiras de hardware. Você pode autenticar usando meios muito sofisticados, como contas de e-mail, ou mesmo contas de e-mail como forma de autenticar um endereço Ethereum.

De volta à realidade e aplicações práticas

Voltando ao reino da realidade e das aplicações práticas, um evento ao qual me refiro frequentemente é uma experiência que tive quando viajei para a Argentina por volta de 2021, e fiquei impressionado com quantas pessoas usavam Ethereum, e elas realmente usavam criptomoedas. Lembro que no dia de Natal a maioria dos lugares estava fechada, então eu só estava procurando uma cafeteria. Na primeira cafeteria que encontrei, o dono me reconheceu e me disse que havia criptografado uma carteira, então perguntei se poderia pagar com Ethereum e ele disse que sim, então pagamos com Ethereum. Mas há um problema, ele não usou a rede principal Ethereum, mas sim o Polygon. Agradeço o trabalho que o DeFi está fazendo para tornar as criptomoedas mais acessíveis para pessoas que não têm o sistema bancário e sem o DeFi, elas não têm outras opções e acho que é bom fornecer essas alternativas.

Mas, ao mesmo tempo, penso que como ecossistema, o objectivo é reduzir gradualmente cada vez mais pontos únicos de falha no futuro. Acho que até a Fundação Ethereum concorda com isso. Eles estão se tornando cada vez mais descentralizados o tempo todo. Estamos trabalhando nisso, mas o problema é que uma abordagem descentralizada como essa não existe realmente para alguém como aquele dono de cafeteria. Embora seja tecnicamente possível ser mais descentralizado, a abordagem descentralizada é na verdade inexistente para estes detentores de moeda. Então realmente melhorar e melhorar é um desafio muito grande para essas pessoas da cadeia.

Então, basicamente, não sei se podemos permitir que esses detentores de moeda realmente usem a cadeia, se beneficiem dela, aproveitem as vantagens da descentralização e da ausência de permissão global, e se podemos alcançar um mundo onde as pessoas possam realmente se beneficiar de todas as áreas de aplicação que estão em sua mente desde 2013. Podemos transformar esses conceitos em aplicações verdadeiramente benéficas que beneficiem as pessoas?

Esses esforços técnicos têm seguido uma direção bastante consistente, o que considero interessante. As ferramentas mudaram e há 10 anos nem pensávamos nessas questões e agora estamos. Mas as regras são as mesmas. Mas agora acho que é mais importante focar na adoção e no uso reais. A solução envolve trabalho técnico, mas é mais descentralizada e distribuída em diferentes níveis. Isso significa que a Fundação Ethereum, a equipe principal de desenvolvimento da Ethereum e a equipe do cliente não são mais os únicos locais que realizam trabalhos extremamente importantes, as empresas de carteiras também são os locais para realizar trabalhos extremamente importantes e os desenvolvedores de aplicativos também são os únicos locais para realizar trabalho extremamente importante, até mesmo construindo blockchains empresariais. Isso é algo que as pessoas vêm tentando fazer há anos. Mas acho que se você pensar nisso como uma espécie de camada 3 em cima do Ethereum, é realmente possível torná-lo viável, fazê-lo realmente fornecer os benefícios da descentralização para aqueles que desejam usá-lo e fazê-lo realmente funcionar.

Estas são algumas das maiores mudanças que vimos nos últimos 10 anos. Tem sido uma jornada longa e lenta desde um conceito inicial até um processo de resolução gradual de vários desafios no uso prático. Espero que nos próximos 5 anos consigamos resolver a maior parte destes desafios.