A rede Ethereum passou por grandes mudanças nos últimos anos. Uma das mais importantes foi “The Merge”, onde a Ethereum passou da Prova de Trabalho para a Prova de Participação. Essa mudança teve como objetivo tornar a rede mais segura e energeticamente eficiente. Agora, a Ethereum roda em Prova de Participação, e vem funcionando bem há quase dois anos. Mas ainda há algumas áreas que precisam de melhoria.
Um problema é que leva cerca de 15 minutos para que um bloco seja finalizado. Finalizar um bloco significa garantir que ele faça parte do registro permanente no blockchain. Outra preocupação é que você precisa de 32 ETH para se tornar um validador, o que é muito dinheiro para a maioria das pessoas. Os validadores são aqueles que ajudam a proteger a rede aprovando novos blocos.
A Ethereum quer tornar o staking mais acessível. Reduzir o requisito mínimo de staking de 32 ETH para 1 ETH permitiria que mais pessoas participassem. Isso faz parte da democratização do staking. Mais validadores significam mais descentralização, o que é bom para a segurança da rede.
No entanto, há um desafio. Se você tem mais validadores e quer uma finalização mais rápida, a rede precisa lidar com mais dados. Cada validador precisa enviar e receber mensagens rapidamente. Isso pode aumentar a sobrecarga e dificultar a operação eficiente dos nós.
Uma ideia para resolver isso é a Finalidade de Slot Único, ou SSF. Com o SSF, os blocos podem ser finalizados em um slot, que pode ser tão curto quanto 12 segundos. Isso é muito mais rápido do que os 15 minutos atuais. Confirmações de transação mais rápidas melhorariam a experiência do usuário. As pessoas não precisariam esperar muito para saber que suas transações são finais.
Mas implementar o SSF não é fácil. Uma opção é usar métodos de força bruta para lidar rapidamente com todas as assinaturas dos validadores. Isso poderia envolver criptografia avançada como provas de conhecimento zero. Outra opção é usar comitês de órbita. Nesse sistema, um grupo aleatório de validadores, chamado comitê, é responsável por finalizar blocos. Isso ajuda a reduzir a sobrecarga porque apenas um grupo menor precisa se comunicar.
O Orbit SSF visa manter alto o custo de atacar a rede. Finalidade econômica significa que, se alguém tentar atacar a rede, perderá muito ETH. Os comitês de órbita preservam isso garantindo que, embora menos validadores estejam envolvidos em cada bloco, a segurança geral permaneça forte.
Outra ideia é o staking em duas camadas. Aqui, existem dois tipos de validadores: aqueles que apostam muito ETH e aqueles que apostam menos. Os validadores de nível superior lidariam com mais responsabilidades, como finalizar blocos. Os validadores de nível inferior poderiam participar de outras maneiras, como criar listas de inclusão ou delegar sua participação.
A Eleição de Líder de Segredo Único, ou SSLE, é outra área de foco. No momento, todos sabem qual validador proporá o próximo bloco. Isso pode facilitar para os invasores atingir esse validador com um ataque de negação de serviço. O SSLE oculta a identidade do próximo proponente até que ele realmente crie o bloco. Isso ajuda a prevenir ataques DoS aos validadores.
Implementar SSLE envolve criptografia complexa. O desafio é encontrar um método que seja seguro, mas também prático de implementar. Algumas propostas usam técnicas como assinaturas em anel ou redes mistas para manter a identidade do proponente em segredo.
A Ethereum também está procurando maneiras de acelerar as confirmações de transação. Reduzir o tempo que leva para uma transação ser incluída em um bloco melhora a usabilidade da rede. Uma abordagem é a pré-confirmação do proponente. Isso permite que o proponente sinalize que incluirá certas transações em seu próximo bloco. Os usuários obtêm feedback mais rápido, aprimorando sua experiência.
No entanto, reduzir os tempos de slot para, digamos, 4 segundos apresenta seus próprios desafios. A latência da rede se torna um problema maior. Os validadores precisam se comunicar rapidamente, o que pode ser difícil para aqueles em regiões com conexões de internet mais lentas. Isso poderia centralizar a rede, o que a Ethereum quer evitar.
Outro tópico importante é a preparação para possíveis ataques de 51%. Em tal ataque, alguém controlando mais da metade da participação da rede poderia tentar reverter transações ou censurar outras. A Ethereum quer ter estratégias em vigor para a recuperação de ataques de 51%. Uma ideia é aumentar o limite de quórum. No momento, 67% dos validadores precisam concordar em finalizar um bloco. Aumentar esse limite pode dificultar os ataques, mas também pode tornar a rede mais lenta.
A computação quântica é outra preocupação. Os especialistas preveem que os computadores quânticos poderiam quebrar os métodos criptográficos atuais no futuro. A Ethereum está explorando a criptografia resistente à computação quântica para se manter segura a longo prazo. Isso envolve encontrar novos algoritmos que os computadores quânticos não possam quebrar facilmente.
Os stakers individuais desempenham um papel crucial na segurança da Ethereum. Eles ajudam a manter a rede descentralizada. Incentivar mais pessoas a se tornarem stakers individuais fortalece a rede. Ao reduzir o valor mínimo de aposta, mais indivíduos podem participar sem ingressar em pools grandes.
