Do Conceito à Implementação: Um Guia Abrangente para a Finalidade da Blockchain

AvançadoOct 15, 2024
Este artigo discute o conceito de finalidade no blockchain, analisando como diferentes sistemas blockchain alcançam a finalidade, juntamente com os princípios subjacentes e desafios envolvidos.
Do Conceito à Implementação: Um Guia Abrangente para a Finalidade da Blockchain

ANALOGIA DA VIDA REAL

Como é tradição nos meus artigos "WTF é...", gosto de começar com uma analogia da vida real para permitir que as pessoas entendam a essência e sigam em frente se não se importarem com os detalhes subjacentes.

Para este tópico, usaremos a secagem do concreto ao longo do tempo:

Essa é a visão geral do que significa "finalidade" no contexto das blockchains. Assim como o concreto, à medida que o tempo passa a partir do momento em que é despejado (confirmação inicial) até o endurecimento (múltiplas confirmações), torna-se cada vez mais difícil considerar a facilidade com que o bloco inicial pode deixar de ser considerado "verdadeiro" até que esteja totalmente endurecido (finalizado). Uma vez atingido esse ponto, é quase impossível.

TLDR apenas lembre-se da ordem dos passos:

Submetido -> Confirmado -> Finalizado

Se isso é suficiente para você considerar este caso fechado, convido-o a gostar do artigo e seguir em frente com o seu dia. Se quiser aprofundar-se no como, no quê e no porquê da finalidade (no contexto do Ethereum), continue, mon frere.

FINALITY NERD-OUT

Muito bem - vamos tentar dar alguma estrutura a este conceito e compreendê-lo. Felizmente, isso nos dá algo para construir, já que todos os componentes entram em jogo como resultado do tempo decorrido, então vamos usar isso.

Em primeiro lugar, vamos completar a nossa base de conhecimento com definições.

GLOSSÁRIO

Slot (Tempo de Bloco): Provavelmente, você entenderá o nome alternativo para isso: Tempo de Bloco. Um slot, ou tempo de bloco, é a quantidade de tempo dada ao sistema para produzir um novo bloco de transações para apêndice à cadeia canônica atual.

Exemplo de slots/block times:

Ethereum - 12 segundos

Base - 2 segundos

  • Solana - 0,4 segundos
  • Confirmação: Isso é o que acontece quando a sua transação foi oficialmente incluída em um bloco que foi adicionado à cadeia atual. Agora está "confirmada" como parte do livro-razão e, à medida que blocos são adicionados ao seu, ela acumula confirmações adicionais.
  • Época: Uma sequência de 32 Slots. Isto é criado como uma estrutura secundária dentro da blockchain usada para delegar papéis e responsabilidades. Os Slots são usados para construir blocos enquanto as Épocas são usadas para propagação de dados, distribuição de recompensas, seleção de validadores, etc, etc.
  • Bloco de Checagem: Este é o primeiro bloco criado dentro de um dado Época e é usado como ponto de referência para solidificar a história da cadeia.

Finalidade: O ponto em que uma transação é considerada adicionada irreversivelmente ao livro-razão de uma determinada cadeia. Este termo não é uniformemente utilizado em todas as cadeias quando se trata de propriedades técnicas, por isso é melhor não assumir que é semelhante em todos os contextos. No ecossistema Ethereum, isso é usado quando as condições abaixo são atendidas:

Ethereum - Quando 2 Épocas passaram (~13min)

Optimistic L2 - Quando a janela de fraude tiver passado (~7d)

  • ZK L2 - Devido às garantias fornecidas pelas provas de validade, existem dois momentos de finalidade discutíveis: local (quando a prova é gerada no L2 [~poucos minutos]) e finalidade global (quando a prova é publicada no Ethereum e finalizada lá [~13min])
  • Reorganização de blocos (“Reorg”): Isso acontece quando bloco(s) que antes foram confirmados como parte do registro, por algum motivo, não são mais considerados válidos e uma nova cadeia foi formada. Isso normalmente vem com penalidades

e aqui está uma tentativa de visualizar todos esses termos em uma única imagem para torná-los um pouco mais fáceis de digerir:

COMO FINALIDADE?

Então, agora que temos as peças usadas para determinar a finalidade, como elas são unidas? Quais são as regras?

Para Ethereum

  1. Votação do validador - Em cada época (janela de 32 blocos), os validadores votarão no bloco de checkpoint da época atual e anterior até que blocos de checkpoint específicos alcancem a maioria de 2/3 das apostas $ETH
  2. Pontos de Verificação Justificados - Uma vez que um bloco de ponto de verificação atinge o limiar de 2/3, ele se torna considerado "justificado"
  3. Supermajority Link - Uma vez que dois blocos subsequentes de verificação são a) justificados e b) ligados entre si, os blocos incluídos no período antes dos períodos agora ligados e justificados tornam-se finais. Eles não podem mais ser afetados por uma reorganização simples.

Visualizado

Para L2s

Bem, os L2s são construídos em Ethereum, então eles são basicamente os mesmos, certo?

Sim e não, caro leitor. Lembre-se da estrutura de postagem do meupostagem anterior sobre Rollups Baseados. Os L2s são as suas próprias blockchains, sim, mas dependem do Ethereum para o ajuste final. Isso significa que a resposta é tão complexa quanto as próprias cadeias.

Estas camadas dividem-se em dois tipos de finalidade:

  1. Finalidade Local - Esta é a finalidade dentro do próprio L2 e apenas possível para L2s que alavancam provas de validade (também conhecidas como ZK Rollups). Isto porque as provas de validade são suportadas pela matemática e a produção da prova em si significa que é correta. Devido a isso, uma vez que um ZK L2 produz a sua prova, o estado do L2 pode ser considerado finalizado sem ter de esperar que a prova seja publicada e resolvida no Ethereum. Note-se que isso ainda traz riscos e pressupostos de confiança, mas pode ser feito com alguma confiança, dependendo da sua tolerância ao risco.
  2. Finalidade Global - O estado alcançado uma vez que L2 tenha confirmado seu estado local, produzido uma prova (fraude ou validade), publicado essa prova no Ethereum e o Ethereum, também, tenha finalizado o bloco onde a prova foi publicada. Mesmo assim, para o subconjunto otimista de L2s, a chance de reverter persiste até que o período de desafio tenha passado. Este é um compromisso feito para reduzir a computação necessária para a criação da prova.

Assim, as L2s podem ter um nível de finalidade localizada se forem de um certo tipo, caso contrário, devem esperar até que o Ethereum finalize a prova de validade postada (ZK) ou a janela de desafio tenha passado para as provas de fraude (Rollups otimistas).

Para Bitcoin / Prova de Trabalho

Este é na verdade bastante fácil - não há finalidade na implementação específica do PoW do Bitcoin. Para isso, quem produzir a cadeia mais pesada (ou seja, produzir blocos suficientes para ser a cadeia “mais longa”) torna-se o livro-razão canônico. Isso significa que, embora impraticável por muitas razões, alguém poderia produzir hash suficiente para reescrever o último dia, semana, ano da história do Bitcoin.

No entanto, é impraticável devido à quantidade de recursos e tempo necessários, mas é uma distinção válida dos sistemas e leva a alguns tipos únicos de MEV, como "ataques de longa distância" e "retenção de blocos", onde os mineiros podem produzir (e esconder) um bloco para depois anexar um bloco subsequente ou minerar vários blocos seguidos para criar e capturar oportunidades de lucro únicas.

Visualizado:

POR QUE FINALIDADE?

Então, sabemos como chegamos à finalidade na maior cadeia de participação de provas em criptografia, mas parece muito trabalho - por que estamos fazendo isso?

Bem, isso vem com alguns benefícios:

  1. Segurança Económica - Ter um ponto no qual o sistema (e nós) pode olhar para trás e dizer com alta confiança que não irá mudar dá aos participantes do ecossistema a confiança para agir com base no "que é verdadeiro". Pense em transferências e empréstimos de grande valor. Uma vez que você sabe com certeza que o sistema não pode ser alterado sem uma intervenção extrema fora do protocolo, isso lhe dá a confiança para agir com base nessa verdade. É por isso que as pontes geralmente esperam por X quantidade de confirmações ou plena finalidade antes de liberar fundos em cadeias secundárias. O que me leva a...
  2. Resolução mais rápida - Como há um ponto em que as coisas se formalizam como permanentes, significa que as partes que operam no ecossistema têm um tempo máximo de liquidação pelo qual devem esperar, enquanto em um sistema PoW esse ponto nunca chega e é puramente uma decisão de conforto pessoal.
  3. Vectores de ataque reduzidos - mencionámos as poucas oportunidades de MEV permitidas nas cadeias PoW, mas, em última análise, isso apenas aborda o problema de “Nada em jogo”, onde qualquer pessoa que atue maliciosamente contra o sistema também tem algo a perder. Se é um validador e tenta alterar coisas que estão finalizadas, teria de quebrar as regras do protocolo e, por isso, seria sujeito a perda da sua participação.

CONCLUSÃO

Por que eu cobri a finalidade? Sem ideia real - eu apenas ouvi falar recentemente e percebi que é um mecanismo frequentemente usado, mas não profundamente compreendido das blockchains.

Espero que tenhas gostado e lembra-te; é apenas os teus blocos a endurecer como concreto no sistema e em algum momento eles estarão sólidos como uma rocha.

Aviso Legal:

  1. Este artigo é reproduzido de [PÃO], O título original é [WTF is Finality?], Todos os direitos autorais pertencem ao autor original [@0xBreadguy]. Se houver objeções a esta reimpressão, por favor entre em contato com o Gate Learnequipe e eles vão lidar com isso prontamente.
  2. Isenção de Responsabilidade: As opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem qualquer conselho de investimento.
  3. As traduções do artigo para outros idiomas são feitas pela equipe Gate Learn. Salvo indicação em contrário, copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos é proibido.

Do Conceito à Implementação: Um Guia Abrangente para a Finalidade da Blockchain

AvançadoOct 15, 2024
Este artigo discute o conceito de finalidade no blockchain, analisando como diferentes sistemas blockchain alcançam a finalidade, juntamente com os princípios subjacentes e desafios envolvidos.
Do Conceito à Implementação: Um Guia Abrangente para a Finalidade da Blockchain

ANALOGIA DA VIDA REAL

Como é tradição nos meus artigos "WTF é...", gosto de começar com uma analogia da vida real para permitir que as pessoas entendam a essência e sigam em frente se não se importarem com os detalhes subjacentes.

Para este tópico, usaremos a secagem do concreto ao longo do tempo:

Essa é a visão geral do que significa "finalidade" no contexto das blockchains. Assim como o concreto, à medida que o tempo passa a partir do momento em que é despejado (confirmação inicial) até o endurecimento (múltiplas confirmações), torna-se cada vez mais difícil considerar a facilidade com que o bloco inicial pode deixar de ser considerado "verdadeiro" até que esteja totalmente endurecido (finalizado). Uma vez atingido esse ponto, é quase impossível.

TLDR apenas lembre-se da ordem dos passos:

Submetido -> Confirmado -> Finalizado

Se isso é suficiente para você considerar este caso fechado, convido-o a gostar do artigo e seguir em frente com o seu dia. Se quiser aprofundar-se no como, no quê e no porquê da finalidade (no contexto do Ethereum), continue, mon frere.

FINALITY NERD-OUT

Muito bem - vamos tentar dar alguma estrutura a este conceito e compreendê-lo. Felizmente, isso nos dá algo para construir, já que todos os componentes entram em jogo como resultado do tempo decorrido, então vamos usar isso.

Em primeiro lugar, vamos completar a nossa base de conhecimento com definições.

GLOSSÁRIO

Slot (Tempo de Bloco): Provavelmente, você entenderá o nome alternativo para isso: Tempo de Bloco. Um slot, ou tempo de bloco, é a quantidade de tempo dada ao sistema para produzir um novo bloco de transações para apêndice à cadeia canônica atual.

Exemplo de slots/block times:

Ethereum - 12 segundos

Base - 2 segundos

  • Solana - 0,4 segundos
  • Confirmação: Isso é o que acontece quando a sua transação foi oficialmente incluída em um bloco que foi adicionado à cadeia atual. Agora está "confirmada" como parte do livro-razão e, à medida que blocos são adicionados ao seu, ela acumula confirmações adicionais.
  • Época: Uma sequência de 32 Slots. Isto é criado como uma estrutura secundária dentro da blockchain usada para delegar papéis e responsabilidades. Os Slots são usados para construir blocos enquanto as Épocas são usadas para propagação de dados, distribuição de recompensas, seleção de validadores, etc, etc.
  • Bloco de Checagem: Este é o primeiro bloco criado dentro de um dado Época e é usado como ponto de referência para solidificar a história da cadeia.

Finalidade: O ponto em que uma transação é considerada adicionada irreversivelmente ao livro-razão de uma determinada cadeia. Este termo não é uniformemente utilizado em todas as cadeias quando se trata de propriedades técnicas, por isso é melhor não assumir que é semelhante em todos os contextos. No ecossistema Ethereum, isso é usado quando as condições abaixo são atendidas:

Ethereum - Quando 2 Épocas passaram (~13min)

Optimistic L2 - Quando a janela de fraude tiver passado (~7d)

  • ZK L2 - Devido às garantias fornecidas pelas provas de validade, existem dois momentos de finalidade discutíveis: local (quando a prova é gerada no L2 [~poucos minutos]) e finalidade global (quando a prova é publicada no Ethereum e finalizada lá [~13min])
  • Reorganização de blocos (“Reorg”): Isso acontece quando bloco(s) que antes foram confirmados como parte do registro, por algum motivo, não são mais considerados válidos e uma nova cadeia foi formada. Isso normalmente vem com penalidades

e aqui está uma tentativa de visualizar todos esses termos em uma única imagem para torná-los um pouco mais fáceis de digerir:

COMO FINALIDADE?

Então, agora que temos as peças usadas para determinar a finalidade, como elas são unidas? Quais são as regras?

Para Ethereum

  1. Votação do validador - Em cada época (janela de 32 blocos), os validadores votarão no bloco de checkpoint da época atual e anterior até que blocos de checkpoint específicos alcancem a maioria de 2/3 das apostas $ETH
  2. Pontos de Verificação Justificados - Uma vez que um bloco de ponto de verificação atinge o limiar de 2/3, ele se torna considerado "justificado"
  3. Supermajority Link - Uma vez que dois blocos subsequentes de verificação são a) justificados e b) ligados entre si, os blocos incluídos no período antes dos períodos agora ligados e justificados tornam-se finais. Eles não podem mais ser afetados por uma reorganização simples.

Visualizado

Para L2s

Bem, os L2s são construídos em Ethereum, então eles são basicamente os mesmos, certo?

Sim e não, caro leitor. Lembre-se da estrutura de postagem do meupostagem anterior sobre Rollups Baseados. Os L2s são as suas próprias blockchains, sim, mas dependem do Ethereum para o ajuste final. Isso significa que a resposta é tão complexa quanto as próprias cadeias.

Estas camadas dividem-se em dois tipos de finalidade:

  1. Finalidade Local - Esta é a finalidade dentro do próprio L2 e apenas possível para L2s que alavancam provas de validade (também conhecidas como ZK Rollups). Isto porque as provas de validade são suportadas pela matemática e a produção da prova em si significa que é correta. Devido a isso, uma vez que um ZK L2 produz a sua prova, o estado do L2 pode ser considerado finalizado sem ter de esperar que a prova seja publicada e resolvida no Ethereum. Note-se que isso ainda traz riscos e pressupostos de confiança, mas pode ser feito com alguma confiança, dependendo da sua tolerância ao risco.
  2. Finalidade Global - O estado alcançado uma vez que L2 tenha confirmado seu estado local, produzido uma prova (fraude ou validade), publicado essa prova no Ethereum e o Ethereum, também, tenha finalizado o bloco onde a prova foi publicada. Mesmo assim, para o subconjunto otimista de L2s, a chance de reverter persiste até que o período de desafio tenha passado. Este é um compromisso feito para reduzir a computação necessária para a criação da prova.

Assim, as L2s podem ter um nível de finalidade localizada se forem de um certo tipo, caso contrário, devem esperar até que o Ethereum finalize a prova de validade postada (ZK) ou a janela de desafio tenha passado para as provas de fraude (Rollups otimistas).

Para Bitcoin / Prova de Trabalho

Este é na verdade bastante fácil - não há finalidade na implementação específica do PoW do Bitcoin. Para isso, quem produzir a cadeia mais pesada (ou seja, produzir blocos suficientes para ser a cadeia “mais longa”) torna-se o livro-razão canônico. Isso significa que, embora impraticável por muitas razões, alguém poderia produzir hash suficiente para reescrever o último dia, semana, ano da história do Bitcoin.

No entanto, é impraticável devido à quantidade de recursos e tempo necessários, mas é uma distinção válida dos sistemas e leva a alguns tipos únicos de MEV, como "ataques de longa distância" e "retenção de blocos", onde os mineiros podem produzir (e esconder) um bloco para depois anexar um bloco subsequente ou minerar vários blocos seguidos para criar e capturar oportunidades de lucro únicas.

Visualizado:

POR QUE FINALIDADE?

Então, sabemos como chegamos à finalidade na maior cadeia de participação de provas em criptografia, mas parece muito trabalho - por que estamos fazendo isso?

Bem, isso vem com alguns benefícios:

  1. Segurança Económica - Ter um ponto no qual o sistema (e nós) pode olhar para trás e dizer com alta confiança que não irá mudar dá aos participantes do ecossistema a confiança para agir com base no "que é verdadeiro". Pense em transferências e empréstimos de grande valor. Uma vez que você sabe com certeza que o sistema não pode ser alterado sem uma intervenção extrema fora do protocolo, isso lhe dá a confiança para agir com base nessa verdade. É por isso que as pontes geralmente esperam por X quantidade de confirmações ou plena finalidade antes de liberar fundos em cadeias secundárias. O que me leva a...
  2. Resolução mais rápida - Como há um ponto em que as coisas se formalizam como permanentes, significa que as partes que operam no ecossistema têm um tempo máximo de liquidação pelo qual devem esperar, enquanto em um sistema PoW esse ponto nunca chega e é puramente uma decisão de conforto pessoal.
  3. Vectores de ataque reduzidos - mencionámos as poucas oportunidades de MEV permitidas nas cadeias PoW, mas, em última análise, isso apenas aborda o problema de “Nada em jogo”, onde qualquer pessoa que atue maliciosamente contra o sistema também tem algo a perder. Se é um validador e tenta alterar coisas que estão finalizadas, teria de quebrar as regras do protocolo e, por isso, seria sujeito a perda da sua participação.

CONCLUSÃO

Por que eu cobri a finalidade? Sem ideia real - eu apenas ouvi falar recentemente e percebi que é um mecanismo frequentemente usado, mas não profundamente compreendido das blockchains.

Espero que tenhas gostado e lembra-te; é apenas os teus blocos a endurecer como concreto no sistema e em algum momento eles estarão sólidos como uma rocha.

Aviso Legal:

  1. Este artigo é reproduzido de [PÃO], O título original é [WTF is Finality?], Todos os direitos autorais pertencem ao autor original [@0xBreadguy]. Se houver objeções a esta reimpressão, por favor entre em contato com o Gate Learnequipe e eles vão lidar com isso prontamente.
  2. Isenção de Responsabilidade: As opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não constituem qualquer conselho de investimento.
  3. As traduções do artigo para outros idiomas são feitas pela equipe Gate Learn. Salvo indicação em contrário, copiar, distribuir ou plagiar os artigos traduzidos é proibido.
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