1. A Vila Ethereum Caída

Era uma vez, na aldeia de Ethereum, vivia uma comunidade de Pepes verdes. Ethereum já foi um dos reinos mais prósperos, um lugar onde a alta descentralização e a segurança formidável deram origem a uma economia próspera.

Guiados por estes princípios, os aldeões realizaram eleições regulares com base nas suas participações, nomeando líderes para supervisionar os blocos de registos de transações criados a cada doze segundos. Através disso, eles geriram diligentemente a próspera economia da aldeia.

Mas agora, a antiga glória do Ethereum havia desaparecido e uma praga de meme-vírus varreu, enfraquecendo a força da vila. Sombras pairavam sobre as ruas enquanto os Pepes verdes caminhavam, vagando sem rumo pelo que havia se tornado uma vila desolada e sombria.

No entanto, ainda havia alguns Pepes verdes que desejavam restaurar a grandeza perdida do Ethereum. Eles defendiam a "Reforma L2", um movimento destinado a revitalizar a aldeia. Com seus esforços, o Ethereum começou a florescer novamente, permitindo uma escala de atividades antes considerada impossível. Os Pepes recuperaram parte da vitalidade que já havia preenchido suas vidas.

No entanto, a Reforma L2 enfrentou seus limites. Aldeias próximas como Solana e Sui, embora jovens e às vezes instáveis, estavam avançando rapidamente através de revoluções científicas sem precedentes. Suas inovações tornaram transações financeiras complexas sem problemas, enquanto Ethereum lutava apesar das reformas. Assim, sussurros se espalharam entre os Pepes sobre a possibilidade de se mudar para essas aldeias vizinhas.

Então, num dia fatídico, um feiticeiro roxo Pepe apareceu na aldeia de Ethereum.

2. A Chegada do Mago Pepe Roxo

Um mago Pepe de manto roxo, olhando tristemente para a glória perdida da aldeia Ethereum, resolveu construir um novo reino chamado Monad.

Um dia, ele apareceu diante dos Pepes verdes, anunciando seu ambicioso plano de estabelecer a aldeia de Monad. Reunindo-os na praça central, ele abriu o espaço para ouvir seus pensamentos e sonhos.

Green Pepe 1 falou: "Espero que a vida em Monad se sinta exatamente como o Ethereum. Mesmo que o Ethereum careça da escalabilidade da Solana ou Sui, nunca considerei sair porque suas culturas pareciam tão diferentes das nossas."

Green Pepe 2 acrescentou: 'Manter o mesmo estilo de vida e cultura é importante, mas também quero um sistema tão eficiente quanto o das outras aldeias. Embora o Ethereum seja seguro, ele não atende às demandas de empreendimentos que exigem velocidade e agilidade.'

Levando seus desejos a sério, o mago prometeu criar Monad com a rica cultura do Ethereum e a escalabilidade de Solana e Sui. Ele contemplou os poderosos feitiços necessários para alcançar ambos os sonhos, uma vila onde a compatibilidade com as tradições do Ethereum encontraria a eficiência dos avanços da nova era.

Então, ele compartilhou sua visão com os Pepes ansiosos, inspirando esperança por um lugar que poderia verdadeiramente oferecer o melhor dos dois mundos.

3. Segredo Feitiço 1: Execução Diferida

Uma das limitações que restringem a escalabilidade da aldeia Ethereum reside no processamento de cada transação durante o processo de consenso, um passo necessário para gerar cada novo bloco.

Nesta aldeia, o líder que propõe um bloco deve calcular todas as transações dentro dele antes de o propor, garantindo o resultado de cada uma. Além disso, os nós validadores que recebem este bloco também devem calcular todas as transações para verificar a legitimidade do bloco e lançar os seus votos.

Uma vez que o processo de consenso envolve tanto a computação quanto a comunicação entre os aldeões, o orçamento de tempo alocado para o processamento de transações é bastante baixo, resultando em uma escalabilidade limitada.

Para resolver isso, o mago Pepe roxo introduziu um novo feitiço chamado "Execução Diferida". Este feitiço separa o processo de "Consensus", que ordena as transações dos aldeões, do processo de "Execução", que calcula os resultados dessas transações.

Em termos mais simples, em vez de realizar consenso e execução simultaneamente para cada bloco, o consenso para o bloco N é conduzido enquanto a execução é realizada para o bloco N-1, cuja ordem de transação já foi estabelecida.

Ao permitir um tempo de bloco completo para a execução, esta abordagem aumenta significativamente o número de transações que podem ser processadas no mesmo período de tempo.

Feitiço Avançado: Raízes Merkle Atrasadas

Na aldeia do Ethereum, os nós realizam cálculos antes de alcançar o consenso, o que garante a validade do bloco. No entanto, no sistema de Execução Diferida do Monad, o consenso e a execução estão separados. Isso abre a possibilidade de os nós maliciosos ignorarem transações previamente acordadas ou alterarem livremente o estado computado.

Para evitar isso, o Monad incorpora uma raiz de Merkle - que representa os resultados computados a partir do bloco N-10 - na proposta para o bloco N. Se mais de dois terços dos nós chegarem a um consenso sobre o bloco N, isso implica concordância sobre os cálculos do bloco N-10.

Se os cálculos de qualquer nó do bloco N-10 não corresponderem à raiz de Merkle incluída no bloco N, esse nó é removido do consenso a partir do bloco N. Este atraso de dez blocos para a raiz de Merkle garante que quaisquer erros computacionais sejam detetados a tempo.

Notavelmente, o tempo de bloco em Monad é de 1 segundo, embora isso não signifique que a finalidade de Monad leve 10 segundos. Graças ao sistema único MonadBFT da Monad, a finalidade de um único slot pode ser alcançada, concedendo a finalidade em 1 segundo.

4. Segredo Feitiço 2: Hashing de Transação

O sábio mago Pepe roxo ponderou como um líder na aldeia poderia espalhar rapidamente uma proposta de bloco para os outros nós.

Na aldeia Ethereum, era costume empacotar uma proposta de bloco inteira, incluindo todas as transações, e enviá-la como um pacote maciço através da rede.

No entanto, o feiticeiro percebeu que se a aldeia de Monad adotasse este método, transmitir uma proposta de bloco tão vasta repleta de inúmeras transações seria uma tarefa assustadora e laboriosa.

Para resolver isso, o mago roxo Pepe introduziu o conceito de “Hashing de Transações”. Como todas as transações enviadas pelos aldeões já foram propagadas pela rede, cada nó mantém um registro das transações da vila de Monad em sua própria mempool.

Este insight significava que o líder já não precisava de transmitir a lista completa de transações em cada proposta de bloco. Em vez disso, o líder podia simplesmente referenciar as transações, enviando apenas os hashes.

Desta forma, as propostas de bloco do Monad permaneceram compactas, contendo apenas os valores hash de cada transação. Ao receber estas, os outros nós poderiam facilmente comparar os hashes com os seus próprios registos e identificar as transações referenciadas.

5. Feitiço Secreto 3: MonadBFT

Na aldeia de Monad, a ordem das transações dentro de cada bloco e o consenso sobre a criação de blocos eram regidos pelo MonadBFT, um mecanismo de consenso de alta performance baseado em HotStuff. Este algoritmo BFT (Byzantine Fault Tolerance) de duas fases permitiu que o consenso fosse alcançado em duas etapas.

O papel de líder de bloco foi escolhido de forma probabilística com base na participação de cada participante. Em Monad, os blocos foram criados de forma mais eficiente do que na vila Ethereum, uma vez que cada proposta de bloco N foi transmitida juntamente com o Certificado de Quórum (QC) para o bloco N-1 anterior, indicando que mais de dois terços dos nós validaram o bloco.

Aqui está como a sequência se desenrolou:

• [ ] Líder N divulgou uma proposta para o bloco N, acompanhada pelo QC para o bloco N-1.
• [ ] Os validadores verificaram o bloco N e enviaram seus votos para o Líder N+1.
• O Líder N+1 partilhou uma proposta para o bloco N+1, juntamente com o QC para o bloco N.
• [ ] No entanto, mesmo com QC N, os validadores não podiam finalizar o bloco N instantaneamente, pois a natureza do blockchain não podia garantir que todos os participantes estivessem online de forma síncrona.
• [ ] Para garantir totalmente o bloco N, os validadores tiveram que enviar seus votos "sim" para o bloco N+1, contendo QC N, para o Líder N+2. Quando o Líder N+2 gerou QC N+1, confirmou a conclusão bem-sucedida da rodada N+1, o que, por sua vez, finalizou retroativamente o bloco N.

Assim, com habilidade de magia e previsão, o mago Pepe roxo guiou a vila de Monad para uma nova era, onde cada bloco foi criado e protegido não apenas rapidamente, mas com uma elegância adequada à visão de uma vila verdadeiramente escalável e cooperativa.

6. Segredo Feitiço 4: Execução Paralela

No reino do Monad, para lidar com um grande influxo de transações de aldeões, o feiticeiro Pepe roxo concebeu um novo feitiço que permitia que as transações fossem processadas não de forma serial na aldeia Ethereum, mas sim em fluxos paralelos poderosos.

Com o feitiço de Execução Diferida, a execução só começaria após a ordem de transação de um bloco ter alcançado consenso. A vila de Monad, povoada por uma série de executores habilidosos, cada um assumia transações, calculando suas entradas e saídas de forma independente e criando listas pendentes.

Estas entradas e saídas não alteraram imediatamente o estado da aldeia, mas aguardaram em suspensão mágica, prontas para serem comprometidas na ordem determinada pelo consenso. Este compromisso envolveu a fusão das saídas uma a uma no estado atual, como fios mágicos tecendo uma tapeçaria de ordem perfeita.

No entanto, houve uma reviravolta. O processamento paralelo introduziu a possibilidade de conflitos de transação - uma raridade na ordenada vila Ethereum, mas um novo desafio aqui.

Por exemplo, se uma transação (tx b) mostrasse o aldeão A a presentear 1 ETH ao aldeão B e outra (tx c) mostrasse B a gastar esse ETH na estalagem da aldeia, a ordem delas era crucial. Se a tx c tentasse executar antes da tx b, a transação falharia. Nestes casos, as transações conflituosas foram reagendadas, com a tx c aguardando a conclusão da tx b antes de executar novamente.

Assim, em Monad, o coração da execução paralela residia na sequência: os resultados eram calculados em paralelo, mas as atualizações de estado eram mescladas na ordem precisa necessária.

7. Segredo Feitiço 5: MonadDb

O mago Pepe roxo não parou por aí. Ele conjurou o MonadDb, um banco de dados personalizado exclusivo da aldeia de Monad, projetado para armazenar o estado da blockchain. Enquanto o Ethereum dependia da intrincada trie de Merkle Patricia, uma estrutura conhecida por sua resiliência, mas também por suas ineficiências com clientes estrangeiros, o MonadDb o abraçou de forma nativa, aproveitando todo o seu poder e eficiência.

MonadDb foi criado com a execução paralela da aldeia em mente, suportando múltiplas leituras e escritas simultâneas com precisão graciosa. Ao contrário de bases de dados tradicionais que exigiam que cada tarefa terminasse antes de passar à próxima, o MonadDb empunhava a mágica de E/S assíncrona, permitindo que as tarefas se sobreponham sem problemas, abrindo as portas para um verdadeiro tratamento de transações paralelas.

8. Venha visitar a Monad Village!

Através de uma sinfonia de feitiços maravilhosos e encantamentos intrincados, o feiticeiro Pepe roxo criou a aldeia de Monada - um lugar onde as contas confiáveis do Ethereum, criptografia, formatos de transação, idiomas e carteiras se misturavam sem esforço com a incrível escalabilidade da Solana e Sui. Agora, Monada florescia com sonhos de atingir 10.000 transações por segundo e alcançar a finalidade de 1 segundo.

Seria a vila de Monad, nascida do brilho e da esperança, capaz de salvar um mundo enredado pelo vírus meme e, talvez, ajudar a trazer de volta a glória do Ethereum como um companheiro digno? Apenas o tempo diria.

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