Computadores mais rápidos e algoritmos melhores descentralizarão totalmente os blockchains

Atualmente, os blockchains exigem uma quantidade significativa de poder computacional, mas são mais centralizados e vulneráveis ​​do que muitos esperam. Protocolos sofisticados dependem fortemente de grandes servidores, a maioria dos quais alojados em algumas plataformas de nuvem dominantes. Ainda estamos nas fases iniciais de criação de contratos inteligentes verdadeiramente avançados.

Atualmente, a maioria dos contratos inteligentes Ethereum variam entre 24 e 25 kilobytes, e vários ecossistemas DeFi dependem de redes de múltiplos contratos. Não é absurdo imaginar um futuro em que os contratos inteligentes possam crescer em tamanho, atingindo potencialmente megabytes. Esses contratos maiores podem incorporar recursos avançados, como modelos incorporados de aprendizado de máquina ou árvores de decisão complexas.

No futuro, o conceito de estabelecer um limite de 25kb para contratos inteligentes poderá parecer tão desatualizado quanto o limite de memória principal de 640kb nos primeiros computadores pessoais parece hoje.

Examinando o impacto futuro destes avanços tecnológicos nos sistemas blockchain, é crucial refletir sobre as suas origens: os primeiros blockchains foram criticados por utilizarem extensos recursos computacionais, o que pode parecer extravagante para aqueles que se lembram da escassez de poder computacional no passado. Por exemplo, economizar espaço era tão importante durante os primórdios da computação que as pessoas omitiam os dois primeiros dígitos do ano (como ’85 em vez de ‘1985). Um sistema de prova de trabalho com numerosos processos paralelos teria sido considerado um desperdício desnecessário nessas circunstâncias.

Antigamente, era impossível para todos verificar os resultados uns dos outros devido à escassez de poder computacional. Minha casa, enquanto crescia, estava cheia de cartões perfurados usados ​​por meus pais em máquinas que eram tão preciosas quanto uma mesa na French Laundry. Hoje em dia, esses dias são uma história antiga e, embora eu não consiga mais criar programas usando cartões perfurados, sou hábil em projetar aviões de papel eficientes com eles.

A Lei de Moore, que afirma que o número de transistores em um microchip dobra aproximadamente a cada dois anos, avançou significativamente a tecnologia a partir do uso de cartões perfurados. Com o tempo, esse rápido desenvolvimento levou a um aumento surpreendente no desempenho que muitas vezes é difícil de compreender totalmente. Em 1970, um chip podia acomodar cerca de 1.500 circuitos, enquanto em 2020 eram quase 50 bilhões.

No domínio da tecnologia blockchain, podemos essencialmente trocar um recurso que agora é bastante acessível – o poder computacional – por algo altamente valioso: dados e resultados confiáveis. O crescimento do Ethereum expandiu significativamente esta estratégia inteligente para um ambiente movimentado repleto de aplicações úteis, e esta evolução está longe de ser completa, uma vez que a lei de Moore, embora mostre sinais de abrandamento, permanece resiliente.

Pensava-se que a Lei de Moore, um princípio que afirma que o número de transistores num chip duplica a cada dois anos com um aumento mínimo de custos, atingiria o seu máximo na década actual devido às limitações impostas pela mecânica quântica quando os circuitos se tornam demasiado pequenos e imprevisíveis. . Contudo, isso ainda não ocorreu. Hoje, os chips mais pequenos utilizam circuitos tão estreitos como 4 nanómetros, e a indústria de semicondutores tem planos para circuitos ainda mais pequenos, até 0,7 nm, prolongando o nosso progresso até à próxima década. Curiosamente, um átomo de silício tem apenas 0,2 nm de largura, o que poderia estar se aproximando do nosso limite prático.

Além de fabricar chips mais rápidos e com maior lógica, também melhoramos significativamente nossas habilidades matemáticas, particularmente no domínio das provas matemáticas complexas, essenciais para blockchains – provas de conhecimento zero (ZKPs). As provas de conhecimento zero são instrumentos matemáticos que permitem validar informações sem divulgar os dados originais. Isto permite a condensação de inúmeras transações sem anexar todos os dados pertinentes ou manter a confidencialidade sobre essas transações.

Como pesquisador que se aprofunda no domínio da tecnologia blockchain, passei a apreciar o papel indispensável das Provas de Conhecimento Zero (ZKPs) para facilitar maiores volumes de transações e preservar a privacidade do usuário. No entanto, é importante notar que os ZKPs representam um desafio devido à sua complexidade e elevados requisitos computacionais.

No espaço de apenas alguns anos, os ZKPs passaram de demonstrações de prova de conceito a tecnologias essenciais no mundo do blockchain. Parte do crédito vai para computadores mais rápidos, melhores e mais baratos, mas acontece que nossas habilidades matemáticas nesta área também estão melhorando enormemente. Embora ninguém tenha definido um tipo de Lei de Moore para ZKPs, a nossa própria experiência na EY tem sido muito boa: o desempenho do Nightfall, a tecnologia de privacidade que desenvolvemos, melhorou mais de 10.000 vezes desde que revelamos o protótipo em 2018.

Ao combinar capacidades aprimoradas de chips com matemática sofisticada, antecipamos transformações significativas no funcionamento de blockchains. Já é possível ver vislumbres dessa evolução: roll-ups de conhecimento zero e máquinas virtuais baseadas em conhecimento zero aproveitam matemática avançada e poder de computação substancial para condensar e executar as transações blockchain da Ethereum. Onde antes precisávamos de um tempo de servidor caro para os testes do Nightfall, a versão mais recente agora pode ser executada em laptops de última geração.

No ritmo atual de avanços, é provável que quase todos os dispositivos, incluindo smartphones, possam em breve funcionar como um nó blockchain e lidar com transações diretamente, em vez de apenas enviá-las para a nuvem. Atualmente, você pode realizar transações básicas à Prova de Conhecimento Zero (ZKP) em seu navegador para redes como Z-Cash. À medida que essas funcionalidades se difundem, poderemos testemunhar um ambiente de blockchain descentralizado mais autêntico, com menos concentração de serviços de computação intensiva.

Uma melhoria potencial poderia envolver a expansão do limite máximo de tamanho para grandes contratos inteligentes dos atuais 24 KB no Ethereum. Atualmente, muitos serviços DeFi (Finanças Descentralizadas) proeminentes são obrigados a combinar vários contratos menores devido a este limite. Ao aumentar o tamanho permitido para contratos inteligentes, podemos agilizar serviços, cortar custos e potencialmente reduzir vulnerabilidades que os hackers possam explorar.

Como investidor em criptografia, participei de inúmeras conversas sobre o potencial de redecentralização da Internet. Durante anos, consideramos os blockchains como a luz que nos guia, mas a jornada nem sempre correspondeu ao entusiasmo inicial. Apesar das promessas da Web3, muitos aspectos deste mundo ainda estão fortemente centralizados.

Observe que essas perspectivas pertencem exclusivamente ao autor e não devem ser interpretadas como refletindo as opiniões da EY, CoinDesk, Inc., nem de seus proprietários e associados.