A Ethereum, a segunda maior rede blockchain do mundo em termos de valor de mercado, concluiu a sua transição, há muito planeada, da mineração por prova de trabalho (proof-of-work) para a mineração por prova de participação (proof-of-stake), substituindo a competição entre mineiros, que consumia muita energia, por um sistema de validação seguro por ether depositado. A mudança, conhecida como Merge, foi concluída na manhã de quinta-feira e a Fundação Ethereum espera que reduza o consumo de energia da rede em aproximadamente 99,95%.

A transição uniu a camada de execução existente do Ethereum com a Beacon Chain, um sistema de consenso de prova de participação (proof-of-stake) que está a ser executado em paralelo desde dezembro de 2020. A rede continuou a processar transações durante a mudança, tornando o evento menos parecido com um encerramento de software convencional e mais com a substituição do motor de uma máquina em movimento.

Duas atualizações desencadearam uma transição

A fusão foi concebida como um processo de duas etapas. O anúncio da rede principal agendou a atualização da camada de consenso Bellatrix para 6 de setembro e a transição da camada de execução Paris para o momento em que a cadeia de prova de trabalho atingisse uma dificuldade total terminal predeterminada de 58.750.000.000.000.000.000.000.

Este design permitiu que o momento da transição final dependesse da dificuldade cumulativa de mineração, em vez da altura convencional do bloco. Numa atualização técnica, os programadores do Ethereum descreveram a sequência e alertaram os operadores de nós de que tanto os clientes de consenso como os de execução precisavam de ser atualizados antes do evento.

A mudança fundamental foi formalizada através da EIP-3675, que remove os requisitos de consenso de prova de trabalho da camada de execução do Ethereum e transfere a autoridade de produção de blocos para a Beacon Chain. As especificações Bellatrix definem o comportamento da camada de consenso necessário para a transição.

A mineração dá lugar aos validadores

No modelo de prova de trabalho (proof-of-work), os mineiros competiam para resolver problemas computacionais, consumindo eletricidade e hardware especializado em troca do direito de adicionar blocos e receber recompensas. Já o modelo de prova de participação (proof-of-stake) depende de validadores que depositam ether como garantia. Os validadores são selecionados para propor e atestar blocos, com penalizações financeiras destinadas a desencorajar comportamentos desonestos ou períodos prolongados de inatividade.

A mudança não torna as transações comuns do Ethereum inerentemente mais rápidas ou baratas. As taxas de gás continuam a ser determinadas pela procura de espaço em bloco, e a fusão não aumenta materialmente a capacidade de transacção da rede. Espera-se que estes problemas sejam resolvidos através de trabalhos de escalabilidade posteriores, incluindo agregações e futuras atualizações do protocolo.

O que muda imediatamente é o perfil dos recursos da rede e os mecanismos de emissão. O consumo de energia cai drasticamente porque a mineração à escala industrial já não é necessária. A emissão de novos éteres também diminui porque as recompensas dos validadores são inferiores à soma das recompensas dos mineiros e dos validadores que existia antes da Fusão.

Um grande risco técnico foi executado sem interrupções

O desafio técnico foi substancial, uma vez que o Ethereum suporta plataformas de finanças descentralizadas, stablecoins, tokens não fungíveis, exchanges e aplicações que detêm milhares de milhões de dólares em ativos. Os programadores passaram anos a testar a transição em redes de teste públicas e a coordenar atualizações em diversos softwares clientes mantidos de forma independente.

A transição bem-sucedida foi confirmada após a finalização dos primeiros blocos de prova de participação (proof-of-stake). Uma publicação da TechCrunch informou que a rede concluiu a mudança por volta das 6h42 UTC do dia 15 de setembro, com o cofundador da Ethereum, Vitalik Buterin, a declarar publicamente a finalização completa.

Como o Ethereum é descentralizado, não existia um ponto central controlado por uma única empresa. Corretoras, operadores de nós, fornecedores de carteiras, serviços de staking e programadores de aplicações tiveram de se preparar de forma independente. Esta necessidade de coordenação fez da fusão um teste não só de software, mas também de governação em todo um ecossistema global de código aberto.

Novos riscos substituem os antigos

A prova de participação (proof-of-stake) elimina o consumo de electricidade da exploração mineira, mas levanta outras questões. Grandes pools de staking e exchanges podem acumular uma influência significativa dos validadores. Os reguladores estão também a estudar se os acordos de staking se assemelham a produtos financeiros sujeitos às regras de valores mobiliários ou bancárias. O próprio protocolo deve provar que as suas penalizações económicas são suficientes para impedir ataques coordenados durante longos períodos.

A rede enfrenta também a possibilidade de bifurcações concorrentes de prova de trabalho (proof-of-work) apoiadas por mineiros cujos equipamentos já não são úteis no Ethereum. As corretoras e os fornecedores de aplicações têm de decidir se reconhecem estas cadeias e como lidar com ativos duplicados.

A fusão não finaliza, portanto, o roteiro de desenvolvimento do Ethereum. Altera a base sobre a qual as futuras atualizações serão construídas. A documentação técnica da Fundação Ethereum enfatiza que a escalabilidade, a disponibilidade de dados e outras melhorias de eficiência permanecem projetos separados.

Ainda assim, a conquista imediata é excecionalmente grande para uma blockchain pública da escala do Ethereum: uma rede ativa que protege uma vasta economia de aplicações alterou o seu mecanismo de consenso sem interrupções. Se o novo sistema se mantiver estável, a indústria tecnológica terá um dos exemplos mais proeminentes de uma rede descentralizada de alto valor a substituir a prova de trabalho, enquanto continua a operar em tempo real.