A disputa de rotas tecnológicas entre Ethereum e Solana

Ethereum está passando por uma reforma do lado da oferta. Após o sonho do jardim infinito ter sido destruído, Vitalik começou a restringir o desenvolvimento de L2/Rollup e a defender mais ativamente a pista L1. O plano "aumentar a velocidade e reduzir os custos" da mainnet Ethereum foi colocado na agenda, a transição para Risc-V é apenas o começo, e como alcançar e até mesmo superar Solana em termos de eficiência se tornará a principal tarefa no futuro.

Ao mesmo tempo, a Solana continua a expandir seu cenário de demanda de consumo. A resposta da Solana é "escalar ou morrer", seguindo firmemente o caminho de fortalecer e expandir o L1. Além do Firedancer, desenvolvido por uma empresa de negociação, que entrou no processo de implantação, na recente conferência Solana em Nova Iorque, o protocolo de consenso Alpenglow da equipe Anza se tornou o foco, atraindo a atenção de todos.

Curiosamente, Ethereum e Alpenglow compartilham o sonho de se tornarem o computador mundial definitivo.

Consenso de segurança de 20% na era de nós em larga escala

Desde o nascimento do Bitcoin, o número de nós e o grau de descentralização têm sido considerados indicadores importantes para medir o nível de descentralização das redes de blockchain. Para evitar a centralização, o limiar de segurança é geralmente definido em 33%, ou seja, nenhuma entidade única deve ultrapassar essa proporção.

Com o impulso da eficiência de capital, a mineração de Bitcoin acabou por evoluir para um agrupamento de pools, enquanto o Ethereum se tornou o principal palco para algumas plataformas de staking e exchanges centralizadas. No entanto, isso não significa que essas entidades possam controlar totalmente a operação da rede. No modelo de "manter a rede para ganhar incentivos/taxas de gestão", elas geralmente não têm motivações para agir de forma maliciosa.

No entanto, para avaliar a saúde da rede, é necessário considerar a sua escala. Por exemplo, em um pequeno grupo de apenas 3 pessoas, é necessário 2/3 de aprovação para ser considerado em funcionamento efetivo. Apenas buscar um mínimo de segurança de 1/3 é sem sentido, pois os outros dois podem facilmente conluir, com baixos custos de má conduta e altos benefícios.

Em comparação, em uma rede de grande escala com 10000 nós (como o número atual de nós do Ethereum), não há necessidade de buscar um voto majoritário de 2/3. Fora do modelo de incentivos, a maioria dos nós não se conhece, e mesmo o custo de coordenação para conluio entre grandes plataformas de staking é excessivamente alto.

Então, se reduzirmos moderadamente o número de nós e a proporção de consenso, será possível alcançar a "redução de tempo e custos"?

Alpenglow parece pensar assim também e está se preparando para colocar em prática. Eles planejam manter cerca de 1500 nós na Solana, ao mesmo tempo em que reduzem o limiar de consenso de segurança para 20%. Isso não só pode aumentar a velocidade de confirmação dos nós, permitindo que os nós ganhem mais incentivos na mainnet, mas também pode incentivar a expansão do tamanho dos nós, por exemplo, para cerca de 10 mil.

Esta abordagem poderá gerar um efeito de 1+1>2 ou poderá quebrar os mecanismos de segurança existentes, ainda está por observar. No entanto, esta tentativa ousada parece estar em sintonia com o estilo da Solana, trilhando um caminho diferente do Ethereum e participando da competição entre blockchains públicas.

Alpenglow: melhoria ou inovação?

A base teórica do Alpenglow é que, na era dos nós em larga escala, não é necessário um número muito alto de consenso. Devido à existência do mecanismo PoS, os malfeitores precisam mobilizar um capital enorme para controlar a rede. Mesmo com uma escala de 20%, ao preço atual, o Ethereum precisa de 20 bilhões de dólares, e o Solana também precisa de 10 bilhões de dólares.

Ter uma quantia tão grande de fundos oferece muitas melhores opções de investimento; controlar uma rede blockchain claramente não é uma decisão inteligente. Além disso, essa ação enfrentaria a reação dos 80% restantes dos nós, a menos que seja uma ação em nível nacional.

Na prática concreta, a Alpenglow divide todo o processo grosso modo em três partes: Rotor, Votor e Repair. De certa forma, a Alpenglow é uma profunda reformulação do mecanismo Turbine.

Turbine é o mecanismo de broadcast de blocos da Solana, responsável pela propagação das informações dos blocos para alcançar a confirmação de consenso entre todos os nós. Diferente do protocolo Gossip utilizado no Ethereum, o Turbine adota uma abordagem de propagação em camadas:

1. Em cada ciclo, os nós são divididos em Leader, Relay e nós comuns, apenas o nó Leader pode enviar informações de broadcast de blocos.
2. Alguns nós Relay, após receber informações, continuam a transmitir para mais nós comuns, formando uma estrutura semelhante a uma árvore chamada Turbine Tree.

No Alpenglow, esta variante do mecanismo é chamada de Rotor, que é essencialmente uma forma ordenada de propagação de mensagens de bloco, onde nenhum nó Leader ou Relay é fixo.

Votor é o mecanismo de confirmação de nós. Na concepção do Alpenglow, se a votação dos nós na primeira rodada atingir uma proporção de 80%, atendendo ao requisito mínimo de mais de 20%, pode ser aprovada rapidamente. Se a votação da primeira rodada estiver entre 60% e 80%, pode-se abrir uma segunda rodada de votação, e se exceder 60% novamente, a confirmação final será realizada.

Se o consenso ainda não for alcançado, o mecanismo de Repair será acionado. No entanto, essa situação é semelhante ao período de desafio do Optimistic Rollup; uma vez que chegamos a esse ponto, o protocolo pode enfrentar sérios problemas.

Ao contrário de simplesmente aumentar os recursos de hardware para melhorar a largura de banda, o objetivo do Alpenglow é reduzir o processo de geração de consenso de blocos. Se for possível manter os blocos de dados com o tamanho atual de cerca de 1500 bytes, enquanto reduz o tempo de geração para 100 milissegundos em condições extremas (atualmente é de 10 segundos), isso será um grande avanço.

Conclusão

Após o MegaETH, parece que as soluções L2 existentes já atingiram seus limites. Com certas L2 não recebendo mais suporte do Solana, a mainnet do Solana tem uma necessidade prática de continuar a escalar. Somente aumentando o TPS da mainnet para sobrepujar todos os concorrentes, é que se poderá realmente realizar a visão do Solana como "assassino do Ethereum".

É importante notar que a Alpenglow não se limita ao Solana; teoricamente, qualquer cadeia PoS, incluindo o Ethereum, pode adotar esse mecanismo. Semelhante ao Optimum apresentado anteriormente, a pesquisa atual em blockchain já atingiu os limites técnicos, havendo uma necessidade urgente de mais apoio de conceitos da ciência da computação e até mesmo da sociologia.

Houve quem previsse que o futuro do mundo precisaria apenas de cinco grandes computadores. Se considerarmos a internet baseada em HTTP-TCP/IP como um deles, e Bitcoin e Ethereum ocuparem cada um o seu lugar, então realmente há pouco espaço para a Solana. Mas é exatamente esse desafio que impulsiona a inovação e o progresso da tecnologia blockchain.