Danksharding e Proto-Danksharding: Como o Ethereum pode alcançar uma verdadeira escalabilidade

Porque é que o Ethereum precisa do Danksharding?

O Ethereum enfrenta um desafio fundamental: na estrutura atual da rede, cada nó deve validar e armazenar todas as transações. Imagine uma rede de blockchain com 1000 nós — se cada nó processar todos os dados, a capacidade de processamento da rede será limitada pelo nó mais lento. É por isso que investigadores do Ethereum, como Dankcredit Faust, propuseram a solução de sharding.

O Danksharding não é apenas uma atualização das técnicas tradicionais de sharding, mas sim um pilar central na estratégia de expansão a longo prazo do Ethereum. A sua ideia principal é simples: dividir a rede em múltiplas shards (fragmentos) independentes, em vez de exigir que cada validador processe todas as transações.

Design inovador do Danksharding

Ao contrário dos métodos tradicionais de sharding, o Danksharding introduz um modelo unificado de produtores de blocos. Os esquemas tradicionais requerem múltiplos produtores distribuídos por diferentes shards, enquanto o Danksharding depende de um único criador de blocos. Parece uma simplificação, mas na realidade resolve um problema chave em sistemas distribuídos: a eficiência na coordenação.

Especificamente, este design simplifica significativamente o processamento de transações entre shards, criando uma via mais eficiente para a expansão do Ethereum. Cada shard continua a trabalhar de forma independente, mas, ao adotar um modelo de custos de mercado de transações unificado, o sistema torna-se mais transparente e previsível em termos de custos.

Como funciona na prática o sharding

Vamos usar um exemplo concreto para entender como o sharding reduz a carga na rede. Suponha que, entre 1000 nós de validação, se não usar sharding, cada nó terá de validar e armazenar todos os dados de transação. Com sharding, esses 1000 nós são divididos em grupos, cada um responsável por um intervalo específico de contas.

Por exemplo, as transações das contas A-E são processadas por um shard, enquanto as contas F-J por outro. A vantagem é clara: a carga em cada shard diminui bastante, a velocidade de processamento aumenta e a capacidade total da rede também cresce.

No plano do Ethereum 2.0, a rede será dividida em 64 shards. Cada shard processará de forma independente as transações e a execução de contratos inteligentes dentro do seu intervalo. Embora outros projetos de blockchain tenham diferentes implementações de sharding, o princípio central é o mesmo: dividir a rede para melhorar a escalabilidade e eficiência.

Proto-Danksharding: um degrau ou a solução final?

Na atualização Ethereum Cancun, o Proto-Danksharding, introduzido pelo EIP-4844, funciona como uma versão preliminar do Danksharding. É uma abordagem mais conservadora, mas igualmente importante.

Vamos comparar as diferenças:

Objetivos de expansão

O Danksharding aspira transformar o Ethereum numa rede verdadeiramente escalável em grande escala, enquanto o Proto-Danksharding é um passo intermediário, focado em reduzir os custos dos rollups.

Desempenho

O Danksharding promete suportar mais de 100.000 transações por segundo, um nível de throughput adequado para aplicações de grande escala. O Proto-Danksharding é mais conservador, prevendo entre 100 e 10.000 transações por segundo, o que já representa um avanço significativo face ao estado atual.

Dificuldade de implementação

O Danksharding requer múltiplas atualizações no protocolo Ethereum, sendo um projeto de longo prazo. O Proto-Danksharding é relativamente mais fácil de implementar, pois introduz o tipo de transação blob, oferecendo um espaço de armazenamento de dados mais barato para os rollups.

Gestão de dados

A principal diferença está na gestão de dados. O Proto-Danksharding fornece aos rollups um espaço de dados dedicado e mais barato (através do mecanismo de blob), mas os dados ainda são validados pelos validadores principais. O Danksharding planeja criar um espaço de gestão de dados totalmente independente, com cada shard tendo a sua própria camada de dados.

Progresso atual e rotas futuras

O Proto-Danksharding já passou pela fase de protótipo na atualização Ethereum Cancun. O lançamento do EIP-4844 marca um passo mais próximo de uma solução completa de Danksharding. Esta solução intermediária já reduz custos para redes Layer 2 (como Optimism e Arbitrum), demonstrando a viabilidade do conceito.

O Danksharding completo ainda está em desenvolvimento, mas o Proto-Danksharding já confirmou que este caminho é viável. Pode-se dizer que o Proto-Danksharding não é apenas uma solução transitória, mas também um passo importante na preparação do terreno para o Danksharding final, estabelecendo a infraestrutura e o consenso da comunidade necessários.