Novas tendências do Ethereum e Solana: otimização da rede principal e inovação no consenso
Ethereum está passando por uma reforma do lado da oferta. Após o plano do Jardim Infinito ser suspenso, Vitalik começou a ajustar a estratégia para L2/Rollup, mantendo de forma mais ativa a trilha L1. O plano de "aumentar a velocidade e reduzir os custos" da rede principal Ethereum foi colocado na agenda, a transição para Risc-V é apenas o começo, e no futuro o foco será em como superar a Solana em eficiência.
Enquanto isso, a Solana continua a expandir seus cenários de demanda do consumidor. A Solana mantém a filosofia de "escalar ou morrer", seguindo firmemente o caminho de fortalecer o L1. Além do Firedancer, desenvolvido pela Jump Trading, que já entrou na fase de implantação, o protocolo de consenso Alpenglow da equipe Anza chamou a atenção na recente conferência Solana em Nova Iorque.
O objetivo final do Ethereum é se tornar o computador mundial, e por coincidência, a Alpenglow também tem a mesma visão.
Consenso de segurança de 20% na era de nós em grande escala
Desde o início do Bitcoin, o número de nós e o grau de descentralização têm sido considerados indicadores importantes da descentralização da blockchain. Para evitar a centralização, o limiar de segurança é geralmente definido em 33%, ou seja, nenhuma entidade única deve controlar mais do que essa proporção de nós.
Impulsionada pela eficiência de capital, a mineração de Bitcoin evoluiu para clusters de pools de mineração, enquanto o Ethereum se tornou o principal palco para grandes serviços de staking e exchanges centralizadas. No entanto, isso não significa que essas entidades possam controlar completamente a operação da rede. No modelo de "manter a rede para obter incentivos/taxas de administração", geralmente carecem de motivações para agir de forma maliciosa.
A avaliação da saúde da rede deve considerar a sua escala. Por exemplo, em um pequeno grupo de apenas 3 pessoas, é necessário 2/3 de aprovação para operar efetivamente; apenas buscar 1/3 de segurança mínima não faz sentido, pois os outros dois podem facilmente conspirar, com baixo custo de ação maliciosa e alto retorno.
No entanto, em uma rede de grande escala com 10.000 nós, como o tamanho atual dos nós do Ethereum, não é necessário buscar a maioria de 2/3. Além dos mecanismos de incentivo, a maioria dos nós não se conhece, e o custo de conluio entre grandes serviços de staking e exchanges é muito alto.
Então, se reduzirmos adequadamente o número de nós e a proporção de consenso, será que conseguimos alcançar "aumento de velocidade e redução de custos"?
Alpenglow é exatamente baseado neste pensamento. Ele planeja manter a escala de cerca de 1500 nós do Solana, enquanto reduz o consenso de segurança para 20%. Isso não só pode aumentar a velocidade de confirmação dos nós, como também aumentar os incentivos na rede principal dos nós, mas também pode incentivar a expansão da escala dos nós para cerca de 10 mil.
Se este método pode produzir um efeito de 1+1>2, ou se irá ultrapassar os mecanismos de segurança existentes, ainda está por ver. No entanto, esta abordagem está alinhada com a posição da Solana como concorrente do Ethereum, seguindo um caminho diferente do Ethereum.
Alpenglow: Melhorar o Turbine ou avançar para DPoS?
A base teórica do Alpenglow é que, na era de grandes nós, não é necessário um alto percentual de consenso. Devido ao mecanismo PoS, os agentes maliciosos precisam investir um enorme capital para controlar a rede. Mesmo com uma escala de 20%, com os preços atuais, o Ethereum precisa de 20 mil milhões de dólares, e o Solana precisa de 10 mil milhões de dólares.
Ter uma quantidade tão grande de fundos, escolher atacar uma rede de blockchain claramente não é uma decisão inteligente, e ainda enfrentará a retaliação de 80% dos nós restantes. A menos que seja uma ação de nível estatal, é quase impossível que isso aconteça.
Na implementação específica, Alpenglow divide o processo em três partes: Rotor, Votor e Repair. De certa forma, Alpenglow é uma profunda reestruturação do mecanismo Turbine.
Turbine é o mecanismo de difusão de blocos da Solana, responsável por espalhar informações de blocos para alcançar o consenso em toda a rede. Ao contrário do protocolo Gossip adotado nos primeiros dias do Ethereum, o Turbine utiliza um método que está entre a descentralização total e o DPoS.
No Alpenglow, a variante do protocolo é chamada de Rotor, que é essencialmente um método ordenado de propagação de mensagens de bloco, onde nenhum nó Leader ou Relay é fixo.
Votor é um mecanismo de confirmação de nós. Na concepção do Alpenglow, se a votação dos nós da primeira rodada atingir 80%, atendendo ao requisito mínimo de mais de 20%, pode ser aprovada rapidamente e diretamente. Se a votação da primeira rodada estiver entre 60% e 80%, pode-se iniciar uma segunda rodada de votação, onde, superando novamente os 60%, a confirmação final pode ser feita.
Se ainda não houver consenso, o mecanismo de Repair será ativado. No entanto, essa situação é semelhante ao período de desafio do Optimistic Rollup; se realmente chegar a esse ponto, o protocolo poderá 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 pequenos (cerca de 1500 Bytes atualmente) e o tempo de geração suficientemente curto (o mais rápido nos testes pode atingir 100ms, que é 1% dos atuais 10s), o aumento de desempenho será muito significativo.
Conclusão
Após o MegaETH, as soluções L2 existentes atingiram basicamente o seu limite. Na ausência de suporte do Solana para SVM L2, há uma necessidade real de expansão adicional na rede principal do Solana. Apenas com o TPS da rede principal superando todos os concorrentes é que se poderá realmente concretizar a ideia do Solana como "assassino do Ethereum".
O alcance da aplicação do Alpenglow não se limita ao Solana; teoricamente, qualquer cadeia PoS, incluindo o Ethereum, pode adotar este mecanismo. Semelhante ao Optimum, a pesquisa atual em blockchain já está próxima do limite técnico, necessitando urgentemente de mais apoio de conceitos de ciência da computação e até mesmo de sociologia.
A IBM previu que o futuro do mundo precisaria apenas de cinco mainframes. Se considerarmos a internet construída sobre HTTP-TCP/IP como uma máquina, o Bitcoin como uma máquina e o Ethereum como uma máquina, então realmente não há muito espaço para o Solana. No entanto, a inovação tecnológica muitas vezes consegue quebrar padrões existentes, e o Solana, através de soluções inovadoras como o Alpenglow, está se esforçando para conquistar seu próprio espaço.
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Ethereum na rede principal acelera, Solana inova em consenso: gigantes da encriptação disputam a posição de computador mundial
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Ethereum está passando por uma reforma do lado da oferta. Após o plano do Jardim Infinito ser suspenso, Vitalik começou a ajustar a estratégia para L2/Rollup, mantendo de forma mais ativa a trilha L1. O plano de "aumentar a velocidade e reduzir os custos" da rede principal Ethereum foi colocado na agenda, a transição para Risc-V é apenas o começo, e no futuro o foco será em como superar a Solana em eficiência.
Enquanto isso, a Solana continua a expandir seus cenários de demanda do consumidor. A Solana mantém a filosofia de "escalar ou morrer", seguindo firmemente o caminho de fortalecer o L1. Além do Firedancer, desenvolvido pela Jump Trading, que já entrou na fase de implantação, o protocolo de consenso Alpenglow da equipe Anza chamou a atenção na recente conferência Solana em Nova Iorque.
O objetivo final do Ethereum é se tornar o computador mundial, e por coincidência, a Alpenglow também tem a mesma visão.
Consenso de segurança de 20% na era de nós em grande escala
Desde o início do Bitcoin, o número de nós e o grau de descentralização têm sido considerados indicadores importantes da descentralização da blockchain. Para evitar a centralização, o limiar de segurança é geralmente definido em 33%, ou seja, nenhuma entidade única deve controlar mais do que essa proporção de nós.
Impulsionada pela eficiência de capital, a mineração de Bitcoin evoluiu para clusters de pools de mineração, enquanto o Ethereum se tornou o principal palco para grandes serviços de staking e exchanges centralizadas. No entanto, isso não significa que essas entidades possam controlar completamente a operação da rede. No modelo de "manter a rede para obter incentivos/taxas de administração", geralmente carecem de motivações para agir de forma maliciosa.
A avaliação da saúde da rede deve considerar a sua escala. Por exemplo, em um pequeno grupo de apenas 3 pessoas, é necessário 2/3 de aprovação para operar efetivamente; apenas buscar 1/3 de segurança mínima não faz sentido, pois os outros dois podem facilmente conspirar, com baixo custo de ação maliciosa e alto retorno.
No entanto, em uma rede de grande escala com 10.000 nós, como o tamanho atual dos nós do Ethereum, não é necessário buscar a maioria de 2/3. Além dos mecanismos de incentivo, a maioria dos nós não se conhece, e o custo de conluio entre grandes serviços de staking e exchanges é muito alto.
Então, se reduzirmos adequadamente o número de nós e a proporção de consenso, será que conseguimos alcançar "aumento de velocidade e redução de custos"?
Alpenglow é exatamente baseado neste pensamento. Ele planeja manter a escala de cerca de 1500 nós do Solana, enquanto reduz o consenso de segurança para 20%. Isso não só pode aumentar a velocidade de confirmação dos nós, como também aumentar os incentivos na rede principal dos nós, mas também pode incentivar a expansão da escala dos nós para cerca de 10 mil.
Se este método pode produzir um efeito de 1+1>2, ou se irá ultrapassar os mecanismos de segurança existentes, ainda está por ver. No entanto, esta abordagem está alinhada com a posição da Solana como concorrente do Ethereum, seguindo um caminho diferente do Ethereum.
Alpenglow: Melhorar o Turbine ou avançar para DPoS?
A base teórica do Alpenglow é que, na era de grandes nós, não é necessário um alto percentual de consenso. Devido ao mecanismo PoS, os agentes maliciosos precisam investir um enorme capital para controlar a rede. Mesmo com uma escala de 20%, com os preços atuais, o Ethereum precisa de 20 mil milhões de dólares, e o Solana precisa de 10 mil milhões de dólares.
Ter uma quantidade tão grande de fundos, escolher atacar uma rede de blockchain claramente não é uma decisão inteligente, e ainda enfrentará a retaliação de 80% dos nós restantes. A menos que seja uma ação de nível estatal, é quase impossível que isso aconteça.
Na implementação específica, Alpenglow divide o processo em três partes: Rotor, Votor e Repair. De certa forma, Alpenglow é uma profunda reestruturação do mecanismo Turbine.
Turbine é o mecanismo de difusão de blocos da Solana, responsável por espalhar informações de blocos para alcançar o consenso em toda a rede. Ao contrário do protocolo Gossip adotado nos primeiros dias do Ethereum, o Turbine utiliza um método que está entre a descentralização total e o DPoS.
No Alpenglow, a variante do protocolo é chamada de Rotor, que é essencialmente um método ordenado de propagação de mensagens de bloco, onde nenhum nó Leader ou Relay é fixo.
Votor é um mecanismo de confirmação de nós. Na concepção do Alpenglow, se a votação dos nós da primeira rodada atingir 80%, atendendo ao requisito mínimo de mais de 20%, pode ser aprovada rapidamente e diretamente. Se a votação da primeira rodada estiver entre 60% e 80%, pode-se iniciar uma segunda rodada de votação, onde, superando novamente os 60%, a confirmação final pode ser feita.
Se ainda não houver consenso, o mecanismo de Repair será ativado. No entanto, essa situação é semelhante ao período de desafio do Optimistic Rollup; se realmente chegar a esse ponto, o protocolo poderá 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 pequenos (cerca de 1500 Bytes atualmente) e o tempo de geração suficientemente curto (o mais rápido nos testes pode atingir 100ms, que é 1% dos atuais 10s), o aumento de desempenho será muito significativo.
Conclusão
Após o MegaETH, as soluções L2 existentes atingiram basicamente o seu limite. Na ausência de suporte do Solana para SVM L2, há uma necessidade real de expansão adicional na rede principal do Solana. Apenas com o TPS da rede principal superando todos os concorrentes é que se poderá realmente concretizar a ideia do Solana como "assassino do Ethereum".
O alcance da aplicação do Alpenglow não se limita ao Solana; teoricamente, qualquer cadeia PoS, incluindo o Ethereum, pode adotar este mecanismo. Semelhante ao Optimum, a pesquisa atual em blockchain já está próxima do limite técnico, necessitando urgentemente de mais apoio de conceitos de ciência da computação e até mesmo de sociologia.
A IBM previu que o futuro do mundo precisaria apenas de cinco mainframes. Se considerarmos a internet construída sobre HTTP-TCP/IP como uma máquina, o Bitcoin como uma máquina e o Ethereum como uma máquina, então realmente não há muito espaço para o Solana. No entanto, a inovação tecnológica muitas vezes consegue quebrar padrões existentes, e o Solana, através de soluções inovadoras como o Alpenglow, está se esforçando para conquistar seu próprio espaço.