Trança: Aumentando a Resistência à Censura do Ethereum Através da Inovação Tecnológica

À medida que a tecnologia blockchain evolui, a resistência à censura tornou-se uma preocupação chave na indústria. Desde a atualização de fusão do Ethereum, o setor tem buscado ativamente soluções para uma resistência à censura eficaz sob o novo mecanismo de consenso. Nesse contexto, o Braid surgiu como uma solução promissora. Os comentários mais recentes de Vitalik mencionaram que "o debate gira principalmente em torno de FOCIL+APS versus BRAID", acompanhados por gráficos mostrando a escala dos validadores do Ethereum e as distribuições das pools de mineração de BTC.

Gráfico de distribuição de stakers do Ethereum e compartilhamento de pools de mineração de BTC (Fonte:X)

Braid, proposto por Max Resnick no workshop da Paradigm em Nova York, é um método para implementar paralelismo multibloco no Ethereum com o objetivo de construir um sistema resistente à censura. Este artigo explorará o histórico, os recursos técnicos e as comparações da Trança com outras soluções existentes para fornecer uma compreensão mais profissional e aprofundada, ajudando os leitores a obter uma compreensão multifacetada do projeto Ethereum Trança.

Antecedentes do Braid

Tanto o Bitcoin quanto o Ethereum enfrentam um problema comum: a tendência das pools de mineração e dos nós de validação de se centralizarem. Essa centralização poderia levar a um ataque em que as pools de mineração ou os nós de validação pudessem ser legalmente obrigados a seguir regulamentos, bloqueando ou censurando transações consideradas ilegais sob seu controle.

O gráfico mostra que a Lido e a Coinbase detêm coletivamente uma participação de 40,8%. Se essas duas se unissem, poderiam potencialmente interromper a rede. Se mais de 10% dos provedores de serviços de staking se juntarem a eles, poderiam assumir a rede Ethereum. Antes de discutir as ameaças de centralização aos nós, vamos examinar como o Ethereum opera sob o mecanismo de PoS.

As transações enviadas pelos usuários por meio das interfaces do dapp entram no Mempool, um banco de dados de transações pendentes. Neste ponto, os Pesquisadores usam bots de arbitragem para analisar as transações atrasadas no mempool, combinando transações lucrativas em grupos ou pacotes de transações. Os construtores de blocos recebem essas transações agrupadas dos pesquisadores, anexam taxas de processamento correspondentes a esses pacotes e preparam ofertas. Os validadores (proponentes de blocos) selecionam a opção mais lucrativa entre os pacotes e ofertas fornecidos, formulam e propõem novos blocos. Ele passa por verificações e validações finais antes que um bloco seja adicionado à cadeia.

Cadeia de Suprimento de MEV (Fonte: FlashBot）

Esse mecanismo frequentemente leva a altas concentrações de “validadores” ou potenciais colusões com propósitos maliciosos, aumentando o risco de censura e controle da rede. Braid surgiu como resposta a esses desafios, visando criar um framework Ethereum resistente à censura. Atualmente, em estágios iniciais, a principal ideia do Braid é quebrar o controle de líder único sobre o Ethereum por meio de técnicas como processamento paralelo de múltiplos blocos, lançamento sincronizado e execução atrasada. Isso garante que as transações possam ocorrer livremente, mantendo a justiça da rede Ethereum.

Recursos Técnicos do Braid

Os princípios de design do Braid incluem principalmente três pontos: modelo multi-proponente, lançamento sincronizado e execução atrasada.

A rede Ethereum aprimora sua resistência à censura no modelo de multi-propositor incorporando vários proponentes simultâneos. Esse enfoque aumenta significativamente o custo de intervenção nas transações do sistema. Além disso, por meio do mecanismo de lançamento sincronizado, garante que todos os proponentes tomem decisões com base nas mesmas informações, garantindo assim a imparcialidade e transparência do sistema.

Além disso, a funcionalidade de execução atrasada introduzida no modelo permite que vários proponentes influenciem transações antes de determinar seu estado final, aumentando assim a estabilidade e confiabilidade de toda a rede Ethereum. Este design não apenas melhora a funcionalidade do sistema, mas também fornece aos participantes da rede um grau maior de confiança e garantia de segurança.

Vantagens do Braid

No workshop mencionado, Max Resnick comparou Braid às soluções existentes, como LMD-Ghost e Mysticeti.LMD-Ghost, uma regra de escolha de fork para o algoritmo de consenso PoS CBC Casper, permite que os proponentes gerem novos blocos a qualquer momento. Esses novos blocos são adicionados à cadeia com o peso mais alto, conforme determinado pela regra de seleção de fork (garantindo a vitalidade). No entanto, essa abordagem necessita da manutenção local de uma árvore de decisão altamente ramificada para lidar com problemas de seleção de ramificação.

Mysticeti, por outro lado, é o algoritmo de consenso adotado pela blockchain Sui. Ele permite que vários validadores proponham blocos em paralelo, utilizando toda a largura de banda da rede e fornecendo resistência à censura. Essas características dos protocolos de consenso baseados em DAG requerem apenas três rodadas de mensagens para confirmar blocos do DAG, semelhante ao pBFT, e alcançar o mínimo teórico. As regras de confirmação permitem a votação e certificação de líderes de bloco, reduzindo ainda mais a latência mediana e de cauda. As regras também toleram líderes indisponíveis (quando um nó líder falha, o sistema automaticamente elege um novo líder para assumir suas responsabilidades) sem aumentar significativamente a latência de confirmação.

LMD-Ghost (Fonte: Youtube）

O modelo multi-proposer do Braid permite que a camada de execução do Ethereum colete transações de bloco geradas por todas as sub-chains dentro de um slot, formando um bloco de execução. Essas transações são então sequenciadas e executadas de acordo com regras predeterminadas, reduzindo a capacidade de uma única entidade manipular registros de transações. Um desafio que isso enfrenta é a necessidade de uma regra de sequenciamento determinística.

O design do Braid não introduz papéis adicionais para incentivos ou penalidades, mas seu mecanismo de "lançamento sincronizado" é difícil de implementar, requerendo a coordenação da sincronização de várias subcadeias e processamento de dados.

Jonahb, um membro da equipe da Blockchain Capital,apontouum problema no mecanismo Braid: o mecanismo de "ponta" tem requisitos de liquidez, o que afeta a experiência do usuário. Os usuários incluirão dois valores de ponta (t, T) ao enviar uma transação. Se apenas um proponente incluir uma transação, ele receberá T; se vários proponentes incluírem a transação, eles dividirão t.

Embora os usuários só precisem pagar a taxa de transação, eles precisam ter fundos disponíveis T para fazer um compromisso credível com o protocolo de que podem pagar a taxa T. Portanto, os usuários precisam de liquidez adicional disponível T para realizar transações. Por exemplo, se um usuário deseja vender 5 milhões de dólares em ETH devido a preocupações com as taxas de juros futuras e valoriza a resistência à censura em 1 milhão de dólares. Isso impõe requisitos de liquidez adicionais e vagos para os participantes, aumentando o valor da posição e, assim, dificultando a experiência do usuário das finanças on-chain.

Para enfrentar esse desafio, Jonahb sugeriu duas soluções potenciais:

• Verificação de Liquidez Pós-Estado: Ao enviar uma transação, os usuários devem fornecer evidências de fundos suficientes para pagar T após a conclusão da transação (por exemplo, ter $1 milhão em liquidez após a transação). Isso permite que os usuários realizem transações, provando sua capacidade de pagamento futuro, mesmo se eles não tiverem fundos suficientes. No entanto, esse método enfrenta desafios: os proponentes devem prever o estado final da transação, enquanto a maioria das transações financeiras envolvem estados compartilhados (por exemplo, várias transações usando o mesmo saldo da conta). Consequentemente, os proponentes têm dificuldade em prever o estado pós-transação antes de determinar a ordem das transações. Isso requer o projeto de provas específicas para diferentes tipos de transações, limitando a aplicabilidade prática.
• Garantia Anti-Censura: Introduza fornecedores de garantia de terceiros (fornecedores de CI) para garantir T para os usuários. Os usuários pagam uma taxa de garantia rT, onde r é calculado com base na probabilidade de censura de transações. Isso alivia a pressão sobre os usuários para preparar grandes quantias de fundos imediatamente e permite que o CI lembre os usuários dos altos riscos de censura se T for muito baixo. No entanto, construir um sistema de mercado entre os usuários e os fornecedores de CI levará algum tempo.

Em relação à implementação específica, o Braid emprega um modelo de operação paralela de vários blocos e um protocolo de consenso unificado para garantir consistência e coordenação entre esses blocos. Essa abordagem promove o processamento descentralizado de transações, melhorando efetivamente a resistência à censura. Além disso, o Braid desenvolveu um “Dispositivo de Finalidade” para lidar com a finalidade das transações. Essa solução integra e reordena todos os conjuntos de transações em cadeia, garantindo tanto a finalidade quanto a consistência das transações.

Braid ainda está em seus estágios iniciais como proposta, e o mercado ainda precisa validar sua implementação técnica e experiência do usuário.

Braid (Fonte: Youtube)

Apesar do florescimento de inúmeras blockchains hoje, o Ethereum — o pioneiro das blockchains programáveis — continua a buscar a descentralização, resistência à censura e independência soberana. À medida que novas tecnologias e estratégias de reforma evoluem, mantemo-nos otimistas e confiantes quanto ao futuro da tecnologia blockchain. Ao explorar e equilibrar continuamente diversas soluções, podemos garantir que o progresso tecnológico atenda às necessidades atuais e se adapte aos desafios futuros.