O que é Ethereum?

Resultados de aprendizagem:

1. O que é a Ethereum
2. Como funcionam os contratos inteligentes e a máquina virtual Ethereum 
3. A diferença entre Ethereum e Bitcoin 
4. Como “a fusão” levou a Ethereum da Prova de Trabalho (PoW) para a Prova de Participação (PoS) 
5. As diferentes utilizações da Ethereum e o seu ecossistema

O que é Ethereum?

Ethereum é uma plataforma de código aberto baseada em blockchain para a implementação de programas de computador chamados contratos inteligentes sem ser necessária uma autoridade central.

Muitas vezes apelidados de “o computador do mundo”, os contratos inteligentes da Ethereum alimentam um mercado aberto de aplicações digitais (dApps). A partir de finanças e governação até jogos e redes sociais, as dApps rompem com os modelos com permissões da Amazon, Google e Facebook.

A Ethereum também usa uma criptomoeda nativa chamada Ether (ETH) para cobrar às dApps por alugar a sua potência de processamento. Uma rede descentralizada de computadores regista o saldo das contas ETH e o estado dos contratos inteligentes, armazenando esta informação na blockchain Ethereum.

A Ethereum foi concebida em 2013 pelo programador canadiano Vitalik Buterin. A ideia de Buterin surgiu a partir de uma rede de pagamentos descentralizada alternativa, quando ele se apercebeu de que as blockchains podiam ser utilizadas para trocar mais do que apenas novas formas de dinheiro na Internet. 

A Ethereum foi lançada em julho de 2015, e o seu sucesso inspirou um ecossistema em crescimento que apoia milhares de milhões de dólares de valor. As blockchains rivais, como Solana e Cardano, procuram reproduzir e melhorar o conceito de processamento descentralizado da Ethereum. 

Alterações de estado e a Máquina Virtual Ethereum (EVM) 

Como em qualquer sistema informático, a Ethereum tem a sua própria linguagem – Solidity – na qual são escritos os contratos inteligentes. Existe também uma forma de processar as instruções codificadas nos contratos inteligentes, denominada Máquina Virtual Ethereum (EVM).

A EVM é partilhada entre os computadores que compõem a rede Ethereum. A sua função é manter uma versão canónica da EVM; uma fonte de verdade indiscutível e imutável sobre o estado das aplicações e contas que a Ethereum apoia. 

Sempre que houver uma alteração num contrato inteligente ou no saldo de uma conta com ETH, a transação será enviada à EVM, e o seu estado será atualizado e registado na blockchain Ethereum, com toda a rede, de acordo com a sua precisão. 

A Ethereum encarrega-se de executar contratos inteligentes que são expressos em unidades de Ether, conhecidas como GAS. 

Participantes da rede Ethereum 

Para manter a precisão e a independência da sua blockchain e permitir o acesso aberto a todos os utilizadores, a Ethereum utiliza uma rede aberta com três participantes diferentes, conhecidos como Nós.

Um Nó é um computador que executa uma aplicação de software (denominada cliente), que permite o funcionamento da Ethereum, descrita como clientes. Os clientes estão disponíveis em diferentes linguagens de programação e a partir de diferentes fontes independentes, o que produz uma diversidade de clientes que beneficia a segurança geral da Ethereum.

Todos os nós estão ligados uns aos outros numa rede que se coordena voluntariamente para verificar as transações e manter o verdadeiro estado da blockchain partilhada. 

Nós Completos

• Mantêm e armazenam uma cópia da blockchain Ethereum 
• Periodicamente reduzidos para gerir o tamanho da blockchain 
• Servem dados a pedido  
• Podem verificar blocos e estados 
• Podem validar novos blocos 

Nós Leves 

• Mantêm e armazenam uma cópia limitada da blockchain Ethereum com apenas o montante mínimo de dados necessários para efetuar transações 
• Nós em Arquivo 
• Arquivo histórico com todas as alterações de estado; não são necessários para validar blocos 

Mecanismo de consenso da Ethereum 

Os Nós Completos executam duas partes do software cliente: uma para executar as instruções dos contratos inteligentes ou novas transações na EVM; a outra é o software de consenso para garantir que as alterações são válidas.

Ao executar um cliente validador, os Nós Completos também podem desempenhar a função de um validador. Um validador pode propor novos blocos que contêm um lote das últimas alterações de estado e de saldo para serem adicionadas à blockchain. Em troca do seu serviço, os validadores recebem uma recompensa em ETH mais uma parte das taxas pagas pelas transações.

O processo da Ethereum para chegar a um acordo sobre a validade da informação registada em novos blocos é chamado Prova de Participação (PoS).

Na PoS, os Nós Completos que atuam como validadores (também conhecidos como mineradores) são escolhidos para criar novos blocos e validar transações baseadas no montante de ETH que estaqueiam.

Os validadores devem estaquear pelo menos 32 ETH, mas quanto mais estaquearem acima desse limite, maior será a probabilidade de um validador ser escolhido para propor um novo bloco. A alternativa é contribuir com menos de 32 ETH para um grupo de estaqueamento. 

Os grupos de estaqueamento são geridos por um único validador com o poder de propor um novo bloco. A recompensa que recebe vai ser proporcional à sua contribuição para o grupo.

No sistema de consenso da PoS da Ethereum, os validadores são escolhidos aleatoriamente para propor novos blocos e validar transações em intervalos a cada 12 segundos. 

A ETH estaqueada atua como garantia: um compromisso financeiro para desencorajar a validação de uma transação inválida ou a tentativa de gasto duplo, pois a sua estaca pode ser reduzida ou apreendida como penalização. 

Prova de Participação  

Podemos combinar a execução, o consenso e a proposta de bloco numa sequência simplificada de início ao fim para fazer uma transação de ETH visando compreender melhor como funciona a PoS.

• A uma nova transação em ETH que é assinada com uma chave privada através de uma carteira de criptomoedas é também anexada uma taxa para incentivar o validador a adicionar a transação a um novo bloco. 

• A transação é submetida a um Nó Completo que executa o cliente de execução para garantir que o saldo do remetente consegue cobrir a taxa e verificar se a chave privada é válida.

• O Nó adiciona o bloco a uma área pendente para novos blocos, chamada mempool e, depois, transmite-o a outros nós, que fazem o mesmo. 

• Um validador é escolhido aleatoriamente para propor um bloco para o intervalo atual: construindo-o e difundindo-o. O cliente de execução gera a alteração de estado atualizada, e a camada de consenso permite que a rede chegue a um acordo sobre a sequência deste bloco de sinalização. 

• O bloco de sinalização é transmitido para outros nós. Os nós executam-no e validam-no. O bloco sequencial seguinte é adicionado à sua versão local da blockchain Ethereum. 

• O validador ganha a recompensa e as taxas.  

• O processo repete-se a cada 12 segundos, aumentando a oferta de ETH, o que amplia a blockchain Ethereum, o seu registo histórico de alterações de estado e as alterações de saldo. 

Tokenomia da Ethereum 

A tokenomia descreve como os mecanismos de distribuição e recompensa influenciam a oferta de criptomoedas e a sua mudança ao longo do tempo. O aumento da oferta gera inflação, reduzindo o poder de compra da unidade monetária e a sua eficácia como reserva de valor.

Um montante específico de Ethereum foi disponibilizado no seu lançamento, conhecido como pré-mina. Algumas foram disponibilizadas para compra pública através de uma Oferta Inicial de Moeda (ICO), e outras foram distribuídas aos fundadores e colaboradores. 

Quando a Ethereum foi lançada, utilizava o mesmo mecanismo de consenso que a Bitcoin (Prova de Trabalho). Mas, sem um limite de fornecimento, as recompensas do bloco produziram uma inflação anual de fornecimento em ETH de 4,5%.

Para além das recompensas do bloco, os validadores Ethereum são incentivados a adicionar transações e alterações de estado aos novos blocos. Isso continua a ser verdade na PoS, porém um mecanismo introduzido em agosto de 2021 para eliminar uma parte das taxas de transação teve um impacto crucial na sua tokenomia, reduzindo a inflação anual da Ethereum para perto de zero.  

Bitcoin, Ethereum e a Merge 

A redução da inflação da Ethereum tem consequências relevantes para o funcionamento da ETH como uma reserva fiável de valor e para a comparação com a Bitcoin, que tem um limite fixo de 21 milhões de moedas.

A Ethereum tem um fator de diferenciação, tendo feito a transição de PoW para PoS numa atualização em setembro de 2022 chamada Merge. 

A PoS é vista como uma alternativa mais eficiente em termos energéticos e amiga do ambiente relativamente à PoW, que requer um quantidade significativa de eletricidade para fornecer a potência de processamento necessária para validar transações e criar novos blocos.

A Ethereum afirma que a PoS reduziu a sua pegada de carbono em cerca de 99,992%, mas os críticos argumentam que o modelo de estaqueamento e os requisitos conduzem à centralização. 

O Futuro da Ethereum 

A Merge bloqueou a ETH estaqueada, o que significa que os mineradores não puderam levantar o seu estaqueamento original ou as suas recompensas acumuladas até a Atualização de Xangai, que aconteceu em 12 de abril de 2023. 

Dzięki odblokowanemu stakowaniu i neutralnej inflacji istnieje nadzieja, że nagrody walidatora Ethereum będą rywalizować ze zwrotami z rynku obligacji o stałym dochodzie, który wyceniany na 133 biliony dolarów stanowi ponad 100-krotność kapitalizacji rynkowej całego ekosystemu krypto.

Após a Merge, a Ethereum continua limitada no número de transações processadas por segundo, o que aumenta o custo do espaço do bloco, o que levou à proliferação de soluções de camada 2. No entanto, a Merge lançou as bases para melhorar a escalabilidade da Ethereum através de uma característica chamada Danksharding. 

O Danksharding vai permitir uma nova forma temporária de armazenamento de blocos, conhecida como blobs, que, com o tempo, podem ser eliminados. Assim, liberta o armazenamento em bloco, o maior contribuinte para as taxas.

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