Ethereum Completa 10 Anos — Hora de Deixar o Trilema para Trás

Sistemas descentralizados, como a rede elétrica e a World Wide Web, se ampliaram ao solucionar gargalos de comunicação. As blockchains, um triunfo do design descentralizado, devem seguir o mesmo padrão, mas limitações técnicas iniciais fizeram com que muitos associassem descentralização à ineficiência e desempenho lento.

À medida que o Ethereum completa 10 anos neste julho, ele evoluiu de um playground para desenvolvedores para a espinha dorsal das finanças onchain. À medida que instituições como BlackRock e Franklin Templeton lançam fundos tokenizados, e bancos implementam stablecoins, a questão agora é se ele pode escalar para atender à demanda global—onde cargas de trabalho intensas e tempos de resposta na ordem de milissegundos são essenciais.

Para toda essa evolução, uma suposição ainda persiste: que as blockchains devem fazer um trade-off entre descentralização, escalabilidade e segurança. Esse “trilema da blockchain” tem moldado o design dos protocolos desde o bloco gênese do Ethereum.

O trilema não é uma lei da física; é um problema de design que finalmente estamos aprendendo a resolver.

Panorama das Blockchains Escaláveis

Co-fundador da Ethereum, Vitalik Buterin identificado três propriedades para o desempenho da blockchain: descentralização (vários nós autônomos), segurança (resiliência a atos maliciosos) e escalabilidade (velocidade de transação). Ele introduziu o “Trilema da Blockchain”, sugerindo que aprimorar duas dessas características geralmente enfraquece a terceira, especialmente a escalabilidade.

Essa estrutura moldou o caminho da Ethereum: o ecossistema priorizou a descentralização e a segurança, construindo para robustez e tolerância a falhas em milhares de nós. Porém, o desempenho ficou atrás, com atrasos na propagação de blocos, consenso e finalização.

Para manter a descentralização enquanto escalonam, alguns protocolos na Ethereum reduzem a participação dos validadores ou responsabilidades da rede shard; Optimistic Rollups, execução de transações off-chain e dependem de provas de fraude para manter a integridade; os designs de Camada 2 visam comprimir milhares de transações em uma única, comprometida à cadeia principal, aliviando a pressão de escalabilidade, mas introduzindo dependências em nós confiáveis.

A segurança continua sendo primordial, à medida que os riscos financeiros aumentam. As falhas decorrem de períodos de inatividade, conluio ou erros na propagação de mensagens, causando a interrupção do consenso ou gasto duplo. No entanto, a maior parte da escalabilidade depende do desempenho baseado em melhores esforços, ao invés de garantias em nível de protocolo. Os validadores são incentivados a aumentar o poder computacional ou a confiar em redes rápidas, mas não possuem garantias de que as transações serão concluídas.

Isso levanta questões importantes para o Ethereum e para o setor: Podemos ter confiança de que toda transação será finalizada mesmo sob carga? Abordagens probabilísticas são suficientes para sustentar aplicações em escala global?

À medida que o Ethereum entra em sua segunda década, responder a essas perguntas será crucial para desenvolvedores, instituições e bilhões de usuários finais que dependem das blockchains para entregar resultados.

Descentralização como uma Força, Não uma Limitação

A descentralização nunca foi a causa da experiência do usuário lenta na Ethereum, mas sim a coordenação da rede. Com a engenharia adequada, a descentralização torna-se uma vantagem de desempenho e um catalisador para a escalabilidade.

Parece intuitivo que um centro de comando centralizado supere um totalmente distribuído. Como poderia não ser melhor ter um controlador onisciente supervisionando a rede? É justamente aqui que gostaríamos de desmistificar essas suposições.

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Essa crença começou décadas atrás no Professor Medard's laboratório no MIT, para tornar os sistemas de comunicação descentralizados provadamente ótimos. Hoje, com Codificação Linear de Rede Aleatória (RLNC), essa visão finalmente pode ser implementada em larga escala.

Vamos ser técnicos.

Para abordar a escalabilidade, devemos primeiro entender onde ocorre a latência: em sistemas blockchain, cada nó deve observar as mesmas operações na mesma ordem para observar a mesma sequência de mudanças de estado a partir do estado inicial. Isso requer consenso—um processo no qual todos os nós concordam com um único valor proposto.

Blockchains como Ethereum e Solana utilizam consenso baseado em líderes com slots de tempo predefinidos nos quais os nós devem chegar a um acordo, vamos chamar isso de “D”. Se escolher D muito grande, a finalização desacelera; se escolher muito pequeno, o consenso falha; isso cria um trade-off persistente em desempenho.

No algoritmo de consenso do Ethereum, cada nó tenta comunicar seu valor local aos demais, por meio de uma série de trocas de mensagens via propagação Gossip. Contudo, devido a perturbações na rede, como congestionamento, gargalos, estouro de buffer; algumas mensagens podem ser perdidas ou atrasadas e outras podem ser duplicadas.

Tais incidentes aumentam o tempo de propagação da informação e, portanto, alcançar consenso inevitavelmente resulta em grandes D slots, especialmente em redes maiores. Para escalar, muitas blockchains limitam a descentralização.

Estas blockchains exigem atestação de um determinado limiar de participantes, como dois terços das participações, para cada rodada de consenso. Para alcançar escalabilidade, precisamos melhorar a eficiência da disseminação de mensagens.

Com a Codificação Linear de Rede Aleatória (RLNC), nosso objetivo é aprimorar a escalabilidade do protocolo, abordando diretamente as limitações impostas pelas implementações atuais.

Descentralizar para Escalar: O Poder do RLNC

Codificação Linear Aleatória de Redes (RLNC) é diferente dos códigos de rede tradicionais. É sem estado, algébrico e totalmente descentralizado. Em vez de tentar microgerenciar o tráfego, cada nó mistura mensagens codificadas de forma independente; ainda assim, alcança resultados ótimos, como se um controlador central estivesse orquestrando a rede. Foi comprovado matematicamente que nenhum agendador centralizado superaria esse método. Isso não é comum no design de sistemas, e é o que torna essa abordagem tão poderosa.

Em vez de retransmitir mensagens brutas, os nós habilitados para RLNC dividem e transmitem os dados da mensagem em elementos codificados utilizando equações algébricas sobre campos finitos. O RLNC permite que os nós recuperem a mensagem original utilizando apenas um subconjunto dessas peças codificadas; não é necessário que todas as mensagens cheguem.

Ele também evita duplicações ao permitir que cada nó misture o que recebe em novas combinações lineares únicas em tempo real. Isso torna cada troca mais informativa e resiliente a atrasos ou perdas na rede.

Com os validadores do Ethereum agora testando RLNC através da OptimumP2P — incluindo Kiln, P2P.org e Everstake — essa mudança não é mais hipotética. Já está em andamento.

Em seguida, arquiteturas alimentadas por RLNC e protocolos pub-sub serão integrados a outras blockchains existentes, ajudando-as a escalar com maior taxa de transferência e menor latência.

Um Chamado para um Novo Referencial na Indústria

Se a Ethereum deve servir como a base das finanças globais em sua segunda década, ela precisa superar pressupostos ultrapassados. Seu futuro não será definido por concessões, mas por desempenho comprovável. O trilema não é uma lei da natureza, é uma limitação de um design antigo, que agora temos o poder de superar.

Para atender às demandas da adoção no mundo real, precisamos de sistemas projetados com escalabilidade como um princípio fundamental, respaldados por garantias de desempenho comprováveis, e não por concessões. O RLNC oferece um caminho a seguir. Com garantias de rendimento fundamentadas matematicamente em ambientes descentralizados, é uma base promissora para um Ethereum mais eficiente e responsivo.

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