As horríveis ineficiências dos blockchains monolíticos

Nada aqui é novo e, de fato, repeti tudo isso ad nauseam em 2021. Além disso, é completamente absurdo que a indústria esteja obcecada principalmente com a infraestrutura nos dias de hoje, quando existem dezenas, senão centenas, de L1s e L2s que quase não têm utilização não-spam após anos de funcionamento. Sem mencionar o crescimento exponencial da oferta de blockspace em 2024, 2025 e além, com basicamente uma oferta infinita de disponibilidade de dados (com propriedades diferentes). O grande gargalo tem sido a integração de aplicativos e usuários há mais de alguns anos e, a cada dia que passa, a lacuna entre a demanda e a oferta aumenta. (adendo: Pior ainda, há total negligência em relação às aplicações valiosas que comprovadamente se adequam ao produto-mercado). Francamente, desisti deste setor, mas continuarei tentando do meu jeito por meio de postagens ocasionais no blog.

Eu não mencionei um único L1 ou L2 neste post - eu não dou a mínima para suas brigas mesquinhas e inúteis com bagholders, então, por favor, não me arraste para isso. Estou aqui apenas para lhe dizer por que blockchains monolíticos são uma tecnologia terrivelmente ruim e por que há tecnologias muito melhores para atualizar.

Veja como defino cadeias monolíticas – blockchains onde cada usuário tem que reprocessar ingenuamente todas as transações para verificar a integridade. Quanto mais transações a rede processa, maiores serão os requisitos de hardware de todos. Quanto mais nós na rede, mais ineficiente e lenta ela se torna; ou, alternativamente, você limita a acessibilidade para que muito poucas pessoas em poucos lugares possam operar nós independentes e não subsidiados, levando efetivamente a uma distopia que é infinitamente mais centralizada do que as finanças tradicionais. Há uma miríade de outros desafios trazidos à tona ao longo de anos e décadas, resultando em última análise em insustentabilidade social, técnica e económica. Escrevi um conteúdo que vale a pena um livro sobre sustentabilidade, então vou salvá-lo aqui.

Digamos que você tenha 10.000 nós em uma rede. Na IMO, isso não é suficiente e devemos nos esforçar para ter 100.000 nós em diferentes tipos de lugares ao redor do mundo. Precisamos de nós em casas, escolas, repartições governamentais – nas grandes cidades, nas aldeias, no Chile, na Papua Nova Guiné e, eventualmente, no espaço. Todo o sentido de uma blockchain pública será perdido se você não for resistente aos piores cenários. É muito fácil ser complacente com o cenário otimista e falhar no exato momento em que os blockchains deveriam ser o Frasco de Galadriel. Mas eu discordo.

Então, digamos que você tenha 100.000 nós no final do jogo – cada um precisa reprocessar todas as transações. A sobrecarga da rede é de 100.000x imediatamente, sem mencionar que você está consumindo quantidades absurdas de largura de banda para garantir que todos os 100.000 nós estejam sincronizados. Isso é terrivelmente ineficiente.

Não, os clientes light tradicionais não são a solução. Em primeiro lugar, os clientes leves tradicionais não são confiáveis, mas o mais importante é que você ainda precisa de um grupo significativo de nós reprocessando todas as transações para verificar a integridade.

Felizmente, existem soluções para tornar as coisas milhares de vezes mais eficientes. As duas tecnologias principais são provas de validade e amostragem de disponibilidade de dados. Não se engane, cada escala de busca de blockchain monolítico será atualizada para tecnologia, como provas de validade e amostragem de disponibilidade de dados ou se tornará obsoleta. (Observação: claro, também temos provas de fraude, mas vou me concentrar nas provas de validade)

Eu discuti longamente porque as provas de validade são uma atualização crítica e óbvia para todos os blockchains monolíticos - mas aqui está a essência:

1. Você pode aumentar os requisitos do sistema, portanto, uma camada de execução com validade comprovada é necessariamente mais rápida do que uma camada de execução monolítica equivalente.

2. Uma prova de validade com 1 MB de tamanho pode representar a integridade de milhões de transações que, de outra forma, teriam exigido milhares de supercomputadores e GBs em sincronização de largura de banda em milhares de nós. Isso permite que camadas de execução com validade comprovada tenham latências potencialmente significativamente mais baixas do que uma camada de execução monolítica equivalente, já que os nós de verificação precisam apenas sincronizar e processar uma prova sucinta.

3.Finalmente, e de forma crucial, em vez de exigir uma conexão ilimitada de 10 Gbps com um supercomputador, o usuário médio agora pode verificar a integridade de um telefone móvel através de 4G.

4. Existem muitos outros benefícios das camadas de execução comprovadas com validade - a possibilidade de privacidade, por exemplo. Mas talvez o mais interessante seja que você pode multiplicar o rendimento enquanto mantém a composição atômica e sem fragmentar a liquidez. Então, digamos que uma camada de execução monolítica atinja 1.000 TPS. A camada de execução equivalente comprovada com validade pode levar isso para 2.000 TPS ou mais. E então você pode ter mais 100 dessas cadeias agregando provas. Você passou de 1.000 TPS para 200.000 TPS enquanto o custo de verificação ficou significativamente menor. Mais importante ainda, o custo global da infra-estrutura da rede é agora infinitamente mais eficiente.

Mas é claro que, embora as provas de validade possam comprimir muitos cálculos e dados, ainda precisamos de alguns dados brutos. E é aqui que entra em jogo a amostragem de disponibilidade de dados. Neste sistema, quanto mais nós você tiver, mais dados você poderá processar, minimizando efetivamente a largura de banda como um gargalo e ultrapassando a velocidade da luz. Assim, você pode escalar muito além do que um blockchain monolítico oferecerá. No entanto, não vou gastar muito tempo com DAS porque esse não será o gargalo, talvez nunca.

Então, quais são as desvantagens?

Primeiro, deixe-me abordar as não desvantagens:

1.Custo: Camadas de execução comprovadas com validade e camadas de dados comprovadas DAS têm um custo inicial na geração das provas, porém são muito mais baratas devido a um custo fracionário na verificação dessas provas. Para uma rede com 100.000 nós, por exemplo, os custos em toda a rede serão pelo menos 50.000 vezes mais baratos. Além disso, o custo das provas de validade continua a cair, a tal ponto que mesmo algo tão complexo como o zkEVM era trivial há quase um ano. Finalmente, o maior custo em blockchains públicos é, na verdade, a resistência à segurança econômica, que é outro benefício fenomenal das provas de validade - agora você pode ter basicamente um número infinito de cadeias compartilhando segurança, em vez de fragmentá-la a ponto de cada cadeia basicamente não ter segurança.

2.Latência: a geração de prova é muito paralelizável. Na verdade, como você precisa lidar com uma fração dos dados, já que a largura de banda costuma ser o gargalo e os blockchains monolóticos gastam tanto tempo fazendo isso, as latências podem até diminuir à medida que a tecnologia amadurece.

3.Complexidade: Cada avanço na tecnologia exige complexidade, sempre exigiu, sempre exigirá. Se algo traz um aumento de 1.000.000 vezes na eficiência, a abordagem correta sempre é dominar a complexidade, testá-la em batalha, e não apenas desistir e lidar com a tecnologia antiga. Caso contrário, você ficará obsoleto por aqueles que o fazem.

Desmascarando mais algumas falsas dicotomias:

1. Ambas as camadas de execução monolíticas e de validade comprovada se beneficiam da otimização no nível da VM, da paralelização e do cliente, e de hardware mais rápido. Na verdade, camadas de execução com validade comprovada se beneficiam mais de hardware e paralelização mais rápidos - devido a a) especialização dos construtores; eb) geração de provas. Com provas de validade, você também pode ter muito mais experimentação e inovação rápida, onde as camadas de execução podem se especializar na execução. Isso é particularmente útil para cadeias específicas de aplicativos.

2. Não é escala horizontal versus vertical. Camadas de execução comprovadas com validade fornecem escalonamento horizontal e vertical simultaneamente. É assim que se parece a verdadeira paralelização. Paralelização para cada cadeia x paralelização entre cadeias.

3. “Integração” não é propriedade de provas monolíticas ou de validade. Ambos podem ser integrados em L1 sem compromissos ou podem ser separados em L2. Existe mais de um projeto que já faz isso, não vou nomeá-los como mencionei acima. Na verdade, para um ecossistema saudável, você precisa de camadas de execução comprovadas com validade nos níveis L1 e L2, pois elas têm suas próprias vantagens e desvantagens. A escolha é sempre ótima.

4. As provas de validade não apenas podem reter a capacidade de composição, mas também são a melhor maneira de fazer isso em cadeia cruzada. Na verdade, é muito provável que as cadeias monolíticas nunca se componham entre si e fragmentem sempre a liquidez; enquanto isso, temos vários projetos construindo cadeias comprovadas de validade de composição cruzada e compartilhamento de liquidez.

A verdadeira desvantagem:

Tempo: tecnologias de próxima geração, como provas de validade e amostragem de disponibilidade de dados, levarão tempo – mais do que eu esperava. Mas um progresso constante está sendo feito todos os dias e agora temos múltiplas soluções em produção, e mais soluções serão lançadas nos próximos anos. Embora não saiba quanto tempo vai demorar, a proliferação de provas de validade já começou e é inevitável.

Olha, é perfeitamente normal ter um blockchain monolítico hoje, a tecnologia para superar suas limitações incapacitantes não existia há 5 anos. Mas também é imperativo reconhecer a realidade de que tecnologias de última geração, como provas de validade e amostragem de disponibilidade de dados, vieram para ficar, e todo o mundo do blockchain convergirá inevitavelmente para esse design que faz tanto sentido. Aposto que cada projeto de blockchain monolítico que se preze está pesquisando provas de validade, e aqueles que estão mais adiantados nisso colherão os frutos, enquanto os retardatários que ainda iluminam a comunidade criptográfica ao descartar os enormes benefícios das provas de validade terão muita dificuldade no futuro. Em vez disso, apenas adote a nova tecnologia.

Esta é a única maneira atualmente conhecida de o mundo blockchain atingir nosso objetivo final em escala global, tudo verificado em nossos telefones celulares. Blockchains monolíticos NÃO PODEM fazer nenhuma das duas coisas, nem escalar, nem verificar.

A menos que você não precise de escala, é claro, como o Bitcoin.

Encerrarei dizendo, mais uma vez, que todo esse post é totalmente inútil, e me sinto totalmente envergonhado por entrar nessa discussão com este post. Então, voltarei a falar sobre coisas que realmente importam – aplicações, governança, UX e onboarding.

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