Do Bitcoin ao Ethereum: as origens dos DApps

Em 3 de janeiro de 2009, Satoshi Nakamoto extraiu o bloco de gênese do Bitcoin em um pequeno servidor em Helsinque, criando assim um mundo criptográfico em rápida evolução. O Bitcoin é baseado na tecnologia de “livro-razão distribuído”, e a essência do bitcoin é, na verdade, o saldo registrado neste “livro-razão distribuído” (ou seja, UXTO, despesas de transação não gastas). O Bitcoin é, sem dúvida, uma invenção brilhante, mas sua aplicação tem algumas limitações. Como a linguagem de script baseada em UXTO pode suportar apenas transações simples, é difícil implementar uma lógica mais complexa na rede Bitcoin. Isso limitou o uso do Bitcoin a “ouro digital”, dificultando seu uso mais amplo.

Ethereum e contratos inteligentes

Inspirado pelo Bitcoin, Vitalik Buterin publicou “Ethereum: A Next-Generation Cryptocurrency and Decentralized Application Platform” na Bitcoin Magazine em 2014, no qual ele propôs pela primeira vez contratos inteligentes em uma tentativa de criar um sistema blockchain mais amplamente utilizado a partir de um protocolo básico, que agora é conhecida como Ethereum, a cadeia pública inteligente dominante no momento.

No white paper da Ethereum, Vitalik menciona os objetivos do projeto: “O que a Ethereum pretende fornecer é uma blockchain com uma linguagem de programação Turing-completa integrada que pode ser usada para criar “contratos” que podem ser usados para codificar funções arbitrárias de transição de estado, permitindo aos usuários criar qualquer um dos sistemas descritos acima, bem como muitos outros que ainda não imaginamos, simplesmente escrevendo a lógica em algumas linhas de código.” Simplificando, trata-se de criar uma plataforma que pode executar contratos inteligentes e aplicativos descentralizados (DApp).

Um contrato inteligente é semelhante a um “acordo executável” entre uma pessoa e uma máquina que será executado assim que uma condição predefinida for atendida. Como resultado, os contratos inteligentes podem ser considerados um “intermediário confiável”. A inovação mais significativa da Ethereum são os contratos inteligentes, que também são a base de seu vasto ecossistema. Ao contrário dos scripts de transação do Bitcoin, os contratos inteligentes do Ethereum são Turing-complete, o que significa que é teoricamente capaz de qualquer computação possível e, portanto, tem possibilidades ilimitadas.

Máquina Virtual Ethereum e DApp

Se o Bitcoin é essencialmente um “livro-razão distribuído” com funções de script, o Ethereum provavelmente está mais próximo de uma “máquina de estado distribuída”. As contas no Ethereum são classificadas em dois tipos: contas de propriedade externa, controladas por usuários comuns usando suas chaves privadas, e contas de contrato, que possuem códigos de contrato armazenados internamente, mas sem chaves privadas correspondentes e, portanto, não pertencem a ninguém.

O estado de toda a rede Ethereum é uma grande estrutura de dados (Árvore Merkle-Patricia) que contém o estado de todas as contas, seus saldos, bem como as regras para alterar o estado. O estado do Ethereum está mudando constantemente à medida que novos blocos são adicionados à cadeia. Assim, você pode pensar no Ethereum como um “computador público distribuído” (uma máquina virtual) e os vários DApps como programas de software instalados neste computador.

No Ethereum, um DApp é essencialmente uma coleção de contratos inteligentes, cada um com seu endereço de contrato exclusivo. Depois que o código do contrato estiver completo, ele deve ser iniciado por uma transação externa para a conta do contrato. Os desenvolvedores podem facilmente criar DApps com base em contratos inteligentes e executá-los em máquinas virtuais Ethereum usando ferramentas oficiais. Como a máquina virtual Ethereum tem poder de computação limitado, os usuários devem usar ETH como “gás” para alimentar o DApp e a máquina virtual.

Expansão de Ecologia DApp

Desde o início dos contratos inteligentes Ethereum, o número de DApps cresceu e a área de cobertura se expandiu. Vitalik imaginou três tipos de aplicativos Ethereum no white paper Ethereum: não financeiros, semifinanceiros e financeiros. Aplicações não financeiras incluem votação online, governança descentralizada e assim por diante; aplicações semifinanceiras incluem pagamentos de recompensas inteligentes e assim por diante; e aplicações financeiras (ou seja, Defi) são as mais influentes, com Ethereum fornecendo uma abordagem contratual flexível e confiável para construir tokens nativos de protocolo, derivativos financeiros, contratos de hedge e outras aplicações.

Embora a Ethereum seja a cadeia pública mais popular com o ecossistema DApp mais diversificado, ela também enfrenta congestionamento de rede, baixa eficiência e altas taxas. Mais tarde, com o surgimento de uma nova geração de cadeias públicas inteligentes de alto desempenho, como EOS, Solana e Flow, eles estabeleceram seus próprios ecossistemas DApp. Atualmente, as categorias DApp mais populares são jogos, Defi, coleções NFT e Social-Fi. Os DApps de jogos têm uma vantagem significativa em termos de número total e UAW (número de carteiras ativas exclusivas), enquanto os projetos Defi (como Dex, empréstimos e assim por diante) lideram em termos de volume de transações.

Você pode verificar os usuários ativos, o volume de transações e outros dados de vários DApps nas principais cadeias de blocos em sites de dados como DAppRadar e DAppReview. O número de DApps listados apenas no DappRadar ultrapassou 12.000 em novembro de 2022.

Fonte: DAppRadar See More

Composição e recursos do DApp

O DApp tem muitas semelhanças com o App na internet tradicional, e a relação entre o DApp e o blockchain é semelhante àquela entre o App e os sistemas operacionais, como IOS ou Android. Um DApp é executado em blockchains, assim como um aplicativo é executado em vários sistemas operacionais. O uso de um DApp em um navegador pode ser semelhante ao uso de software SaaS para um usuário.

Um DApp típico consiste em três partes com funcionalidade semelhante à estrutura de três camadas de um aplicativo típico de back-end (módulo de negócios), banco de dados (módulo de armazenamento) e front-end (interface do usuário).

Módulo de negócios: Contrato Inteligente

Os contratos inteligentes servem como base programática para implementar a lógica de negócios de um DApp. Os contratos inteligentes são armazenados no blockchain em endereços de contrato e os dados de entrada são passados entre endereços de contrato para realizar as funções do DApp de acordo com a lógica predefinida e acionar a transformação de estado de toda a máquina virtual. Ao contrário de um aplicativo tradicional, no entanto, o contrato inteligente também armazena o estado atual do DApp, que também é a natureza do próprio blockchain.

Módulo de armazenamento: armazenamento de dados

O processo de fluxo de dados está no centro de qualquer App ou DApp. Os dados são transferidos do módulo de armazenamento para o módulo de negócios para processamento, para que os usuários possam interagir com o front-end. Os dados do aplicativo geralmente são armazenados em um servidor centralizado, enquanto os dados do DApp podem ser armazenados inteiramente na cadeia; no entanto, por razões de eficiência e custo, muitos DApps armazenam a maioria dos dados fora da cadeia, em serviços como IPFS, e armazenam apenas dados importantes do módulo de negócios na cadeia de blocos.

Interface do usuário: interação de front-end

O front-end é onde os usuários em geral podem acessar facilmente para usar o código de contrato inteligente, mesmo sem conhecimento detalhado de programação. Há pouca diferença no desenvolvimento front-end entre DApp e App; ambos são construídos com tecnologias gerais, como HTML e JavaScript. No entanto, como o uso de um DApp requer interação com contratos inteligentes, o front-end deve fornecer uma interface programática que permita aplicativos de carteira (como Metamask).

Fonte: Ethereum DApp Architecture Fonte: A arquitetura de um aplicativo Web3

Os DApps possuem as seguintes características quando comparados aos apps tradicionais:

Os DApps não dependem de servidores centralizados, mas de blockchains, rodando em máquinas virtuais descentralizadas. Estas são as características essenciais dos DApps, mas também apresentam algumas vantagens e desvantagens significativas:

Vantagem

Tempo de inatividade zero

Se o servidor centralizado falhar, o programa ficará totalmente indisponível; no entanto, para um DApp, um único nó desativado não afeta a operação do programa no blockchain. Os DApps frequentemente têm custos operacionais mais baixos do que os aplicativos tradicionais porque os contratos inteligentes nunca param de funcionar quando entram na cadeia. Os DApps costumam ter custos operacionais mais baixos do que os aplicativos tradicionais.

Nenhuma licença é necessária

A interação com os DApps é feita exclusivamente por meio do endereço da carteira, sem a necessidade de fornecer informações pessoais completas quando você solicita uma conta financeira geral. Isso não apenas elimina a necessidade de revelar a privacidade pessoal, mas também reduz significativamente o limite para que qualquer pessoa com uma carteira criptográfica possa acessar facilmente a maioria dos DApps.

Código é lei

Devido ao recurso inviolável do blockchain, os DApps dependem da lógica do código dos contratos inteligentes para operar; portanto, uma vez carregado na cadeia, é impossível ser modificado, a menos que o desenvolvedor mantenha a permissão para alterá-lo; e uma vez implantado o aplicativo, ele existirá para sempre, sendo teoricamente impossível restringir o acesso de qualquer pessoa no mundo.

Desvantagens

Limitada pela escalabilidade, a eficiência do DApp é baixa

Os DApps geralmente operam com menos eficiência do que os aplicativos tradicionais devido à descentralização e podem até estar temporariamente indisponíveis devido ao congestionamento do blockchain.

Teoricamente, todas as ações na cadeia exigem taxas de gás

Devido à capacidade limitada de processamento da máquina virtual blockchain, os usuários precisam pagar uma certa taxa de gás à rede para interagir com o Dapp, o que é difícil para usuários acostumados com aplicativos gratuitos tradicionais.

Alta dificuldade de manutenção de contrato inteligente

Uma vez que o código do contrato inteligente está na cadeia, é difícil modificá-lo, o que torna o desenvolvimento e a manutenção do DApp mais complexos. Também é difícil consertar o código a tempo quando ele dá errado.

O código do DApp geralmente é de código aberto

Como o blockchain é descentralizado, o código do DApp precisa ser acessível publicamente a todos os membros da comunidade. Isso também permite que os usuários façam sua análise de código e prevejam o potencial do projeto.

Sistema econômico de fichas

As funções dos DApps são frequentemente implementadas por meio de vários tokens, seja o token do blockchain correspondente (por exemplo, ETH) ou o token emitido pelo próprio DApp (por exemplo, UNI).

Gargalos no desenvolvimento de DApps

Embora o ecossistema DApp esteja em rápido desenvolvimento, a influência geral dos DApps permanece limitada em comparação com aplicativos de classe mundial na Web2. Os seguintes gargalos podem surgir durante a eco-implementação do DApp.

1. Escala do usuário e limite de aprendizado:

Em termos de UAW, apenas cerca de 100 dados de DApps excedem 10.000. Mesmo os DApps mais populares recebem apenas centenas de milhares de endereços independentes por dia, o que definitivamente empalidece em comparação com o espaço Web2.

Os usuários devem aprender conhecimentos básicos, como carteiras e blockchains, para usar DApps. Portanto, mudar de aplicativos Web2 para DApps incorrerá em custos de aprendizado. Por enquanto, os prometidos recursos anticensura e privacidade dos DApps não demonstraram seu valor real, fazendo com que os DApps continuem sendo um produto de nicho entre os geeks de criptografia.

2. Iteração do produto e riscos de segurança

Para obter os usuários em primeiro lugar e melhorar a qualidade do produto em operação, os produtos na Web2 frequentemente seguem a regra de desenvolvimento de “pequenas etapas, iteração rápida”. No entanto, é difícil alterar o código do contrato de um DApp depois que ele fica online. Se houver grandes bugs no código após o lançamento, isso trará sérias consequências. Como resultado, o proprietário do projeto deve realizar um design completo do produto e uma auditoria de código antes que o DApp fique online para evitar todos os problemas possíveis.

3.Infraestrutura Pública de Blockchain

Ethereum, a atual cadeia pública inteligente número um, sofre de baixa eficiência e alto custo. Comparado aos 24.000 TPS da VISA, o TPS da Ethereum de cerca de 15 é insuficiente para atender à sua visão de se tornar uma “camada de liquidação global”. O tempo dirá se o futuro blockchain pode romper o triângulo impossível e encontrar um equilíbrio entre eficiência, segurança e descentralização.

Conclusão

Os DApps são cruciais para a próxima geração da Internet, conhecida como Web3, e podem inaugurar um novo modelo de negócios para a indústria da informação. Em relação à usabilidade, os DApps são muito semelhantes aos aplicativos Web2, mas os DApps possuem características distintas de anticensura e privacidade.

Além disso, o uso de DApps requer uma conexão com uma carteira, tornando-a intimamente relacionada aos bens pessoais do usuário. Para evitar perda de propriedade, você deve avaliar cuidadosamente a segurança do DApp antes de conectar sua carteira a ele. É melhor escolher um DApp com uma auditoria de código de agência confiável.