A atualização de Cancun está chegando em breve, fazendo um balanço dos principais nós da história do Ethereum

Até hoje, a tecnologia blockchain ainda pode ser considerada uma tecnologia emergente. Embora os conceitos básicos relacionados a blockchain (criptografia, descentralização, redes e transações peer-to-peer) tenham sido estudados por décadas, foi somente em 2008 que o Bitcoin After nascimento, as pessoas acreditam que esses conceitos podem de fato ser combinados para criar um produto utilizável. Especialmente o Ethereum, não foi até 2015 que apareceu no campo de visão das pessoas com uma aparência pública e utilizável. Embora o cronograma de desenvolvimento esperado e os detalhes específicos tenham mudado, a Ethereum ainda segue o plano e atualiza constantemente o protocolo para garantir melhor usabilidade, segurança, funcionalidade e descentralização.

Este ano, o Ethereum passará por duas grandes atualizações de acordo com o plano, ou seja, a atualização de Xangai concluída em 12 de abril e a atualização de Cancún que deve ser realizada no quarto trimestre. De acordo com a documentação oficial da Ethereum, desde o lançamento do white paper em 2013, um total de 24 eventos marcantes ocorreram, a maioria dos quais são atualizações fork, e 12 atualizações são relativamente importantes. Este artigo revisará e classificará os hard forks e atualizações importantes na história do Ethereum e apresentará as possíveis mudanças trazidas pela atualização de Cancun.

Frontier Upgrade - 30 de julho de 2015

30 de julho de 2015, que é a data em que o bloco de gênese do Ethereum foi gerado e a data em que a Fase 1 do Ethereum começou. O lançamento da Frontier marca o lançamento oficial da rede blockchain Ethereum. Este estágio é principalmente para desenvolvedores de blockchain, e os participantes do nó participam na forma de mineração. Este estágio já suporta o upload de contratos inteligentes.

O protocolo Frontier inclui os seguintes recursos principais:

Block Reward: Quando os mineradores mineram com sucesso um bloco na blockchain Ethereum, eles receberão uma recompensa em ETH. Na fase Frontier, a recompensa do bloco para mineradores é de 5 ETH por bloco.

Gás: Nos primeiros dias após o lançamento do Frontier, o limite de gás para cada bloco foi codificado para 5000 gás. Para ser franco, isso significa que não haverá grandes movimentos na Internet. Isso permite um período de buffer para os mineradores começarem a trabalhar no ethereum e para os primeiros usuários instalarem o cliente. Depois de alguns dias, o limite de gás é levantado automaticamente e a rede pode começar a processar transações e contratos inteligentes conforme planejado.

Contrato canário: Este contrato é usado para informar aos usuários quais cadeias foram ou são vulneráveis a ataques. Os contratos canário recebem um valor de 0 ou 1. Se o valor 1 for atribuído ao contrato, o cliente poderá reconhecer que esta é uma cadeia defeituosa e evitar esta cadeia inválida ao minerar. Essencialmente, essas funções do contrato Canary permitem que a equipe principal de desenvolvimento do Ethereum suspenda a operação da rede quando houver um problema com a rede. Nos estágios iniciais do Ethereum, o contrato Canary era um mecanismo de proteção extremamente centralizado, mas indispensável.

Usabilidade: todas as operações do desenvolvedor são realizadas por meio da linha de comando, pois não há GUI. Toda a rede é usável, mas a interface do usuário é muito rudimentar, e apenas quem conhece o Ethereum e tem experiência operacional é capaz de usá-lo.

Na versão Frontier, o limite de gás de cada bloco foi codificado para 5000Gas e, em seguida, o limite de 5000Gas foi removido na atualização de descongelamento do Frontier dois meses depois, e o preço padrão do gás foi definido para 50gwei, e a bomba de dificuldade foi introduzido nesta atualização. O objetivo de introduzir a bomba de dificuldade é fornecer um mecanismo para a rede migrar de PoW para PoS. Quando o poder de computação for muito alto para os mineradores cavarem qualquer bloco, será o momento perfeito para o rede para converter para PoS. Pode-se dizer que no estágio inicial do Ethereum já havia um plano de mudar para PoS.

Desde então, o Ethereum entrou oficialmente na era da mineração PoW quase disponível. Neste momento, o preço do Ethereum é de US$ 1,24 cada.

Upgrade de Herdade - 14 de março de 2016

A atualização do Homestead é o segundo grande lançamento do Ethereum, o primeiro hard fork do Ethereum e a data de início da segunda fase do roteiro. Os recursos mais importantes nesta versão são a otimização de contratos inteligentes e a introdução de um código completamente novo para a linguagem de contrato inteligente Solidity. Além disso, a carteira de desktop Mist foi lançada nesta versão, permitindo aos usuários manter/negociar ETH e escrever/implantar contratos inteligentes. Mais tarde, o projeto Mist foi anunciado para ser encerrado no início de 2019.

A atualização Homeland é uma das propostas de melhoria Ethereum (EIP) implementadas mais cedo, que inclui 3 EIPs 2, 7 e 8: EIP-2: Aumentar o custo de criação de contratos inteligentes por meio de transações de 21.000 Gás para 53.000 Gás. Anteriormente, era mais caro criar um contrato por contrato (a abordagem recomendada) do que criar um contrato por transação. Devido ao aumento do custo do gás para criar contratos por meio de transações, o EIP 2 incentiva os usuários a voltarem a criar contratos por meio de contratos.

EIP-7: Uma nova função DELEGATECALL foi adicionada para facilitar a reutilização do código. Este opcode é semelhante ao CALLCODE, exceto que envia o remetente e o valor do escopo pai para o escopo filho, ou seja, a chamada é criada com o mesmo remetente e valor da chamada original.

EIP-8: É uma proposta de melhoria do plano de atualização de rede orientada para o futuro, compatível com o protocolo de rede devp2p. Essa melhoria garante que todo o software cliente na rede Ethereum seja resiliente a futuras atualizações de protocolo de rede.

Neste momento, o preço do Ethereum é de $ 12,5 cada.

DAO Fork (DAO Fork) - 20 de julho de 2016

Além da atualização planejada do Ethereum e do hard fork, também há um evento de fork não planejado que vale a pena lembrar. Em 2016, um projeto de organização autônoma descentralizada chamado The DAO levantou US$ 150 milhões com a emissão de tokens. Em junho, o contrato do DAO foi explorado por hackers, e dezenas de milhões de dólares em ETH foram roubados por hackers desconhecidos. A maioria dos participantes da comunidade Ethereum decidiu realizar um hard fork para restaurar o ETH roubado na carteira e corrigir a vulnerabilidade. No entanto, o hard fork não foi aprovado por unanimidade por todos os participantes da comunidade, e alguns participantes continuam a minerar e negociar na cadeia original. A cadeia original não recuperada de ETH roubado é conhecida como Ethereum Classic (ETC). Desde então, a Ethereum se separou para formar a ETH e a ETC, e é por isso que a Ethereum tem duas redes.

Neste ponto, o preço do Ethereum é de US$ 12,54 cada.

Metropolis: Byzantine Escalation - 16 de outubro de 2017

Neste momento, o Ethereum passou por duas grandes atualizações de marcos, a fronteira e a pátria. De acordo com o plano, o próximo passo é atualizar o Metropolis (Metropolis), mas a atualização do Metropolis tem mais conteúdo, então o plano foi dividido em dois etapas: Bizâncio (Bizantium) e Constantinopla.

Este hard fork contém 9 propostas de melhoria (EIP 100, 658, 649, 140, 196, 197, 198, 211, 214). Além das atualizações de baixo nível relacionadas a opcodes, contratos inteligentes etc., a "bomba de dificuldade" foi adiada para um ano e meio depois, e a recompensa do bloco foi reduzida de 5 ETH para 3 ETH. Os tempos de geração de blocos se aproximaram de 30 segundos antes de desmontar a bomba de dificuldade. Adicionada a capacidade de fazer chamadas sem mudança de estado para outros contratos; adicionados alguns métodos criptográficos para permitir extensões da Camada 2 do Ethereum.

Neste ponto, o preço do Ethereum é de $ 334,32 cada.

Metropolis: Atualização de Constantinopla - 28 de fevereiro de 2019

A segunda fase da atualização do Metropolis, Constantinopla, foi originalmente programada para entrar em operação no bloco 7,08 milhões em meados de janeiro de 2019. Em 15 de janeiro, uma empresa independente de auditoria de segurança chamada ChainSecurity divulgou um relatório afirmando que uma das cinco principais atualizações do sistema daria aos invasores a oportunidade de roubar fundos. Em resposta às questões levantadas pelo relatório, os desenvolvedores principais do ethereum e outros membros da comunidade votaram para adiar a atualização até que o problema de segurança seja resolvido.

No final, a Fundação Ethereum decidiu realizar a última etapa de "Metropolis", um hard fork chamado "Constantinopla", em 28 de fevereiro de 2019, que contém um total de 6 melhorias: Não será congelado até que o PoS funcione mecanismo é implementado; o problema de custo de gás na máquina virtual Ethereum é otimizado; a capacidade interativa de criação de endereços é adicionada. Curiosamente, há também um hard fork chamado "St. Petersburg" (Petersburg) nesta atualização, que removerá uma proposta de melhoria anterior (EIP-1283) em Constantinopla. Nessas cinco grandes atualizações, além dos ajustes técnicos, a bomba de dificuldade foi adiada novamente por 12 meses, e a recompensa do bloco foi reduzida de 3 ETH para 2 ETH.

Ao mesmo tempo, um novo comando CREATE2 introduzido no EIP1014 pode pré-calcular o endereço do contrato antes que o contrato seja oficialmente implantado, introduzindo assim o conceito de canal de estado semelhante ao Bitcoin Lightning Network no Ethereum, que pode ser calculado fora da cadeia primeiro e em seguida, implante o contrato correspondente para a liquidação on-chain.

Neste momento, o preço do Ethereum é de $ 136,29 cada.

Upgrade de Istambul - 8 de dezembro de 2019

O Ethereum 2.0 planeja lançar a primeira fase (fase 0) em 2020. Antes do 2.0 ser totalmente lançado, a maioria dos usuários e desenvolvedores pode usar principalmente o Ethereum 1.X, portanto, atualizações subsequentes para 1.X também são muito importantes. Este hard fork Istambul foi ativado em 8 de dezembro e inclui 6 melhorias: continuar a otimizar o custo do gás na máquina virtual Ethereum; melhorar a resiliência contra ataques distribuídos de negação de serviço; melhorar o mecanismo de verificação baseado em SNARKs e STARKs A Camada 2 desenvolvida estende o desempenho da solução; percebe a interoperabilidade de Ethereum e Zcash; permite que o contrato inteligente Ethereum introduza funções mais criativas.

Vitalik Buterin disse que, após essa atualização, as transações comuns por segundo (TPS) aumentarão em cerca de 5% a 10% e, para o Rollup de tecnologia de camada 2, pode ser aumentado em cerca de 4 vezes. Neste ponto, o preço do Ethereum é de US$ 151,06 cada.

Atualização do Muir Glacier - 2 de janeiro de 2020

Menos de um mês após a conclusão da atualização de Istambul, o Ethereum passou por uma atualização urgente e temporária. É muito raro realizar dois hard forks em um mês porque usuários e desenvolvedores continuam a encontrar os blocos Ethereum mais recentes. O intervalo de geração foi ligeiramente aumentou, o que fará com que o TPS da rede Ethereum diminua. Os desenvolvedores do Ethereum discutiram e algumas pessoas propuseram realizar um hard fork com o codinome "Muir Glacier" na altura do bloco 9.200.000 para remover a bomba de dificuldade, que deve ocorrer por volta de 31 de dezembro de 2019. Segundo dados dos desenvolvedores do grupo de discussão, o tempo de geração de blocos do Ethereum continuará aumentando até que a bomba de dificuldade seja removida, podendo chegar a 25 a 30 segundos por volta do dia 6 de janeiro.

Neste momento, o preço do Ethereum é de $ 127,18 cada.

Upgrade de Berlim - 15 de abril de 2021

A partir desta versão, o codinome de atualização seguirá a ordem do Devcon, a conferência de desenvolvedores Ethereum, e o primeiro Devcon 0 foi realizado em Berlim. A Ethereum planejou muitas melhorias para a atualização de Istambul antes, mas devido a vários motivos, algumas das propostas de melhoria que não tiveram tempo de serem colocadas em Istambul serão movidas para Berlim. Desta vez, o problema de custo do gás na máquina virtual Ethereum é otimizado; e o suporte para vários tipos de transação é adicionado.

Neste momento, o preço do Ethereum é de $ 2.454 cada.

London (Londres) upgrade - 5 de agosto de 2021

Esta atualização envolve um total de cinco propostas: EIP-1559, EIP-3198, EIP-3529, EIP-3541 e EIP-3554. Um dos EIPs mais influentes no Ethereum é o EIP 1559. Esta proposta visa alterar a estrutura de taxas existente do Ethereum, dividir a taxa em taxa básica e taxa de minerador e destruir parte da taxa básica para reduzir a circulação do ETH.

Isso muda diretamente o modelo econômico do Ethereum. Anteriormente, a embalagem do bloco era um mecanismo de leilão, e o preço do gás era mais alto e tudo era dado aos mineradores. EIP1559 divide a taxa de gás em duas partes, uma parte é dada aos mineradores, e a outra parte é queimada.O mercado entrou na era da deflação.

Neste momento, o preço do Ethereum é de $ 2.621 cada.

Paris Upgrade (The Merge) - 15 de setembro de 2022

Esta atualização (fusão) é uma atualização que modifica diretamente a camada de execução e a camada de consenso do Ethereum, e é uma atualização importante que transforma a rede principal Ethereum do mecanismo de consenso PoW para o mecanismo de consenso PoS. Esta atualização produziu algumas mudanças de regras na rede Ethereum, as mudanças específicas são as seguintes:

Alteração do nó de verificação: o nó mineiro original será substituído por um nó de verificação. O nó de verificação precisa ter 32 ETH como depósito e executar o software correspondente para participar da verificação da rede e dos blocos de pacotes.

Alterações nas recompensas de bloqueio: As recompensas de bloqueio originais serão canceladas e substituídas por taxas de transação.

Mudança no mecanismo de taxas de transação: Na nova versão, as taxas de transação serão pagas diretamente aos validadores em vez da Ethereum Foundation.

Mecanismo de taxa de manuseio dinâmico aprimorado: um novo recurso chamado "EIP-1559" foi adicionado à nova versão, que pode ajustar dinamicamente o preço da taxa de manuseio, para que os usuários possam concluir transações mais rapidamente e reduzir taxas de manuseio excessivas.

Otimização do método de armazenamento de estado: A nova versão usa uma tecnologia chamada "Rollups" para armazenar uma grande quantidade de dados na cadeia lateral e agregá-los à cadeia principal, reduzindo assim a carga na cadeia principal e melhorando a eficiência de todo o sistema e escalabilidade.

Método de execução de contrato aprimorado: a nova versão adiciona uma máquina virtual chamada "EVM 384", que pode melhorar a eficiência e a segurança da execução do contrato.

Em geral, a atualização do Ethereum Paris melhorou muito a escalabilidade e a eficiência da rede Ethereum, melhorando o mecanismo de consenso, otimizando o mecanismo de taxa de transação, melhorando o método de armazenamento de estado e melhorando a eficiência da execução do contrato.

Neste momento, o preço do Ethereum é de $ 1472 cada.

Atualização de Xangai - 12 de abril de 2023

A atualização de Xangai será a primeira grande atualização da rede Ethereum após a fusão e também é um marco importante no roteiro da Ethereum. Existem 3 mudanças principais trazidas:

1. A atualização de Xangai desbloqueou a função de retirada de garantia do Ethereum. Isso não é apenas propício para manter a vitalidade da rede Ethereum, mas também propício para o desenvolvimento sustentável da Ethereum no futuro e continuará a atrair mais verificadores para a rede Ethereum.
2. Reduzir a taxa de gás das soluções de camada 2 em execução no blockchain Ethereum, o que torna o Ethereum mais rápido e barato até certo ponto. A atualização de Xangai otimizará ainda mais a taxa de gás para transações no Ethereum.
3. Como a maior rede blockchain que suporta contratos inteligentes, a Ethereum manterá a posição de liderança da Ethereum neste campo ao introduzir o EOF (EVM Object Format).

Neste momento, o preço do Ethereum é de US$ 1.917 cada.

Atualização de Cancún - quarto trimestre de 2023 (estimado)

A atualização de Cancun é uma atualização adicional para o blockchain ETH após a atualização de Xangai, com EIP-4844 e possível EIP-6969 principalmente para promover o objetivo de reduzir custos e aumentar a velocidade do Ethereum L2: naquele momento, ele fará Ethereum Layer 2 10x mais rápido e potencialmente 100x mais rápido, a um custo menor.

O custo do Ethereum Layer 1 tem sido alto e as melhorias necessárias são urgentemente necessárias para reduzir o custo operacional geral. Atualmente, as soluções de dimensionamento no Ethereum são principalmente Rollups de Camada 2. Rollups ajudam os usuários a economizar muito Gas Fee. Por exemplo, o projeto representativo Optimism, a sobrecarga regular da Gas Fee é de apenas 0,001 gwei, que é muito menor do que a sobrecarga regular da rede principal de primeiro nível da Ethereum; solução ZK Rollups tem melhor desempenho de compactação de dados e não precisa incluir dados de assinatura, a taxa é menor e pode até ser reduzida a um por cento da rede principal da camada 1 do Ethereum. No entanto, para uma gama mais ampla de usuários, mesmo após a solução Rollups, o Gas Fee ainda é um fardo relativamente caro. Além disso, a eficiência do Ethereum no processamento de transações paralelas ainda é baixa e só pode processar um volume de transações de dois dígitos por segundo, o que requer novas melhorias para ajudar a aumentar a escalabilidade.

O sharding é um poderoso método de melhoria para resolver os problemas acima, mas o Ethereum atual ainda não pode implementá-lo, e a proposta oportuna do plano de melhoria EIP-4844 é encontrar uma solução entre as necessidades acima e a implementação de atualizações de sharding. -off que pode ser aplicado ao Ethereum neste estágio foi estabelecido, estabelecendo a base técnica inicial para o Ethereum alcançar a fragmentação geral de dados no futuro. Portanto, o EIP-4844 também é conhecido como "Proto-danksharding".

EIP4844 introduz um novo tipo de transação para Ethereum, que pode armazenar dados a um custo mais barato em um espaço chamado Blob, de modo que os dados armazenados na Camada1 antes da Camada2 possam ser armazenados em Blob, o que reduz muito o custo da Camada2.

Além do muito assistido EIP-4844, as propostas de melhoria que foram confirmadas para a atualização de Cancun incluem:

EIP-1153: Adicionar Opcodes de Armazenamento Transitório. O armazenamento transitório é uma solução especialmente desenvolvida para resolver a comunicação interna dos blocos.

EIP-6780: Modifique a função do opcode SELFDESTRUCT para se preparar para a futura aplicação da arquitetura Verkle Tree no Ethereum.

Além do próprio ETH, existem alguns projetos que valem a pena planejar na atualização de Cancun:

Camada2

O maior beneficiário da atualização de Cancun é, sem dúvida, a Camada 2. Arbitrum e Optimism, que têm vantagens suficientes de pioneirismo e são líderes L2, merecem atenção; ao mesmo tempo, aplicativos líderes no ecossistema Arbitrum, como GMX, RDNT e Magic também seguirá o L2 A eclosão da maré sobe todos os barcos. Além disso, também existem Metis construídos e aprimorados com base no OptimisticRollup, e projetos que imitam o Optimism, como o Boba Network, também devem receber dividendos da atualização de Cancun.

ZK-Rollups

Como uma solução mais avançada considerada pela indústria, o zkRollup também deve brilhar com a atualização de Cancun. zkSync, StarkNet e Scroll são os três projetos mais conhecidos neste campo; esses três projetos ainda não emitiram moedas, mas seu potencial não pode ser subestimado.

zkSync é uma solução de extensão baseada na arquitetura ZK-Rollup desenvolvida pela Matter Labs. A rede principal 1.0 principalmente para fins de pagamento e a rede de teste geral 2.0 totalmente compatível com EVM. Recentemente, o zkSync também atualizou a entrada 2.0, que suporta o uso de qualquer token para pagar taxas de rede, o que melhora muito a flexibilidade dos usuários.

Starknet é um Validity-Rollup descentralizado que é executado no Ethereum como um L2, permitindo que qualquer aplicativo seja dimensionado massivamente sem comprometer a capacidade de composição e segurança do Ethereum.

Scroll é um zkRollup baseado em zkEVM no Ethereum, como uma solução L2 para resolver o problema de congestionamento do Ethereum.

outro

Além das duas categorias principais acima, a modernização de Cancún também beneficiará outros tipos concentrados de projetos. Incluindo um protocolo cross-chain com funções semelhantes ao L2; devido ao curto tempo de armazenamento dos dados do Blob, beneficiará o projeto da camada de disponibilidade de dados. Entre os representantes estão: Layerzero é atualmente o protocolo cross-chain mais popular. É um protocolo de comunicação entre cadeias que pode transferir "informações" de uma cadeia para outra e realizar serviços de cadeia cruzada de informações descentralizadas, implantando uma série de contratos inteligentes (Endpoints) na cadeia.

Celestia é um projeto de camada de disponibilidade de dados. Com base na arquitetura Cosmos, fornece uma camada de dados e uma camada de consenso para outros L1 e L2 para construir um blockchain modular. O princípio é o mesmo do esquema de sharding Ethereum, que pode reduzir até certo ponto o gargalo da taxa de transação atual do "custo de armazenamento de dados" do Rollup.

Com a implementação do EIP-4844, o L2 será mais competitivo com o outro L1, e as perspectivas de desenvolvimento futuro são relativamente grandes. Além de reduzir bastante as taxas de transação L2, o EIP-4844 também fornece um bom solo para a aplicação futura de Danksharding, de modo que o sharding de dados possa ser facilmente realizado no futuro. Com taxas de transação mais baixas, melhor experiência de transação e ainda mais cenários de aplicativos, a atualização de Cancun se tornará um ponto de virada para o Ethereum L2.