Em breve, a rede principal da blockchain Ethereum se fundirá com o sistema Beacon Chain. Neste post discutimos brevemente os principais aspectos da operação e das tecnologias envolvidas.

O evento marcará o abandono – no âmbito do Ethereum – do sistema de validação de transações baseado no método da “prova de trabalho” [proof-of-work, usado pelo Bitcoin] e a transição completa para uma nova abordagem chamada de “prova de participação” [proof-of-stake – ver abaixo]. A data para o acontecimento havia sido definida vagamente como o segundo trimestre de 2022. Alguns canais da Internet especulam que será em agosto. Não sei até que ponto a atual crise nas criptos interfere no cronograma.

Essa movimentação prepara o cenário para futuros melhoramentos de escala nessa rede, incluindo a adoção da tecnologia ‘sharding’ [ver notas, no final], que vai trazer inovações ao processo de validação. A fusão, também conhecida como “The Merge”, pretende reduzir o consumo de energia do Ethereum em ~99,00%.

The Merge – o que é

“The Merge” é um “upgrade” na rede Ethereum, que vai substituir o atual mecanismo de consenso baseado na “prova de trabalho” (PdT) por um mecanismo de consenso chamado de “prova de participação” (PdP), mais sustentável, eficiente e seguro. A partir da fusão, todos os blocos no Ethereum serão produzidos via PdP. A PdP já está ativa na rede Ethereum e passou por seu primeiro hard fork em outubro de 2021.

Discussão

Ethereum em seu estado atual usa o método da prova de trabalho para garantir o consenso entre os milhares de chamados “nós” na rede. A PdT é confiável e segura, mas consome muita energia. Para produzir cada bloco na rede, o processo envolve calcular códigos alfanuméricos válidos – chamados hashes – para verificar as transações e adicionar o próximo bloco ao blockchain. Para isso os participantes precisam usar equipamento com unidades de processamento [GPUs] poderosas e famintas de energia.

A prova de participação, por outro lado, pretende garantir a segurança da rede de uma maneira diferente: o validador precisa provar é um participante [daí o nome], um stakeholder, com claro interesse no bom andamento das transações da rede.

Essa prova do interesse na participação consiste no depósito de 32 ETH – uma quantia considerável. Qualquer pessoa pode fazer esse depósito e se tornar um nó validador – um nó que participa do algoritmo de consenso da rede.

Se você depositar mais de 32 ETH, você receberá vários “slots validadores”. A recompensa pelo status de validador é uma comissão das taxas de transação validadas em seus slots. Os requisitos de hardware aumentam quanto mais você participar como validador.

O protocolo determina que 2/3 de todos os validadores ativos assinem a finalização de um bloco. Se um agente malicioso tentar adulterar o protocolo usando um grande número de validadores para reverter um bloco finalizado, seus fundos sofrerão cortes – o que significa que perdem parte de, ou todo, o ETH depositado previamente. Isso torna os ataques extremamente caros e, portanto, improváveis.

A PdP não requer o mesmo hardware poderoso, de uso intensivo de energia que a PdT. Qualquer hardware relativamente recente deverá ser capaz de executar o software necessário para operar um nó de participação de 32 ETH.

Comparando os dois métodos

A PdP busca uma maior resistência à centralização e à censura. PdT e PdP são bastante semelhantes. Ambas são sistemas que não dependem de confiança [trustless], onde qualquer pessoa pode participar. Ambos os processos se baseiam no fato de que se torna exponencialmente difícil atacar a blockchain à medida que mais blocos são adicionados; é dispendioso ser um validador. O impacto que você tem na rede e, portanto, as recompensas que você pode ganhar, são proporcionais à quantidade de recursos econômicos que você coloca (hardware de computador e eletricidade no caso da PdT – moedas em PdP). No entanto, existem diferenças importantes entre os dois métodos.

Para minerar em uma rede PdT, é preciso investir em hardware especializado, ter acesso a uma fonte de energia barata e confiável e ter um nível substancial de habilidade técnica para administrar e manter sua “fazenda de mineração”. É possível minerar em pequena escala, mas as peculiaridades das leis econômicas tornam difícil competir com fazendas de mineração maiores e mais ricas.

A prova de participação parece ser mais amigável para os participantes menores da blockchain. Para participar como validador e começar a apostar, é preciso depositar 32 ETH (é possível com menos, mas foge ao escopo deste post). O equipamento necessário para se tornar um nó e participar do consenso de PdP pode ser qualquer hardware de consumo razoavelmente moderno.

A prova de participação e o consumo de energia

Na prova de trabalho, quem resolver o bloco primeiro recebe a recompensa. Ou seja, a PdT é uma “corrida armamentista”. Se você tiver mais capacidade de computação [taxa de hash] do que seus concorrentes, é mais provável que você ganhe. O resultado final é que os mineradores PdT trabalham com 100% de capacidade, 24 horas por dia. Essa demanda extrema de energia continua a crescer com o valor das recompensas nos blocos que eles estão tentando ganhar.

Por outro lado, na prova de participação os proponentes do bloco são selecionados aleatoriamente – removendo completamente a exigência de uma corrida armamentista. Não há como aumentar a probabilidade de que qualquer nó específico seja escolhido para propor um bloco – portanto, não há necessidade de consumir cada vez mais energia para melhorar suas chances competitivas.

Como os nós PdP são estimados em 99% (ou mais) mais eficientes do que seus equivalentes PdT, o PdP representa um grande avanço para a eficiência energética da tecnologia blockchain.

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Notas

Sharding e Beacon Chain

Sharding [fragmentação] é o processo de dividir um banco de dados horizontalmente para distribuir a carga – é um conceito comum em ciência da computação. No contexto do Ethereum, o sharding funcionará com outros módulos para dividir os rollups da camada 2 em fragmentos de rede, distribuindo o fardo de lidar com a grande quantidade de dados necessários para rollups em toda a rede. Os fragmentos podem ser pensados também como sub-redes na blockchain. O propósito é reduzir o congestionamento da rede e aumentar as transações por segundo.

O Beacon Chain contém toda a lógica para manter os fragmentos de rede [shards] seguros e sincronizados. A Beacon Chain coordenará os validadores da blockchain, encaminhando-os aos fragmentos nos quais eles precisam trabalhar. Também facilitará a comunicação entre os fragmentos, recebendo e armazenando dados de transação dos fragmentos que podem ser acessados por outros fragmentos. Isso dará aos fragmentos um instantâneo do estado do Ethereum para manter tudo sincronizado.

Triplo halving

“The Triple Halving” é o nome que a comunidade Ethereum dá à grande queda na emissão de ETH que ocorrerá quando “The Merge” ocontecer e o Ethereum estiver totalmente portado para o algoritmo de prova de participação. “The Triple Halving” é uma brincadeira com o “Halving” do Bitcoin. Enquanto o Bitcoin reduz pela metade sua taxa de emissão a cada 4 anos, o Ethereum verá sua taxa de emissão reduzida em cerca de 90% no momento da fusão. Isso é equivalente a 3 Bitcoin “halvings” acontecendo ao mesmo tempo. O Ethereum experimentará uma redução de emissão repentino, o que levará mais de 12 anos para ser correspondido na rede do Bitcoin.

Fontes:

https://ethereum.org

https://ethmerge.com

O site Slashdot me alerta sobre Nicholas Weaver, pesquisador sênior do International Computer Science Institute dos EUA. Ele argumenta que as criptomoedas são inúteis e destrutivas, e deveriam “morrer em um incêndio”.

Ele também é professor do departamento de ciência da computação da UC Berkeley e conhecido crítico das criptomoedas. Em uma entrevista recente na revista Current Affairs, ele promulga o que chama de Lei de Ferro de Weaver [sobre a Blockchain] : “quando alguém diz que você pode resolver um problema X com blockchain, essa pessoa [mostra que] não entende o problema X e você pode, portanto, ignorá-la.”

Assim, para aqueles que defendem a criptomoeda como uma solução para “bancar os não-bancáveis”, Weaver aponta para o contra-exemplo do M-Pesa – um sistema de pagamento parecido com o brasileiro Pix – que a Vodafone iniciou no Quênia em 2007, – “na mesma época que o Bitcoin…“

Ele tem engolido o Terceiro Mundo. É um fenômeno enorme. Porque basicamente anexa um saldo à sua conta de telefone. De forma que você só precisa enviar uma mensagem de texto para outra pessoa para transferir dinheiro… Então, mesmo com o dispositvo móvel mais básico, você tem acesso a dinheiro eletrônico fácil de usar. Isso tomou conta de vários países e se tornou um enorme sistema primário de pagamento, [enquanto que] a criptomoeda não funciona.

Weaver também afirma que quando as empresas dizem que aceitam pagamentos em Bitcoin, “elas estão mentindo” (usam um serviço que as paga em “dinheiro real” após realizar as conversões na criptomoeda preferida do cliente). Ele acredita que a criptomoeda só tem sido usada seriamente para pagamentos de resgates de sequestro de dados [ransomware] e tráfico de drogas – coisas que as moedas fiduciárias são legalmente obrigadas a bloquear.

A razão pela qual fiquei tão azedo no espaço das criptomoedas é o ransomware. Isso está causando danos de dezenas a centenas de bilhões de dólares à economia global. É um problema que só existe porque as pessoas podem pagar em Bitcoin.

Weaver também acredita que a criptomoeda permite que os capitalistas de risco “tranformem fraudes de valores mobiliários em modelo de negócios”, quando vendem tokens de suas startups para investidores de varejo. Esses seriam produtos financeiros descaradamente não licenciados.

Isso é uma flagrante fraude de títulos, mas não é cometida por pessoas. São apenas as empresas nas quais os investidores participam que cometem a fraude, e a SEC [Securities and Exchange Comission – Comissão de Valores Mobiliários, EUA] não tem monitorado a situação de forma proativa. Eles só aplicam correções às Ofertas Iniciais de Moedas [Initial Coin Offer – ICO] retroativamente, depois que as operações falham… e quando as coisas falham, os únicos a serem processadas são as empresas. Assim, as pessoas que cometem as fraudes conseguem se descolar dos títulos – ficando legalmente inimputáveis, de forma que você não poderá jogá-las na cadeia….

A SEC tem autoridade para impedi-los de forma proativa e não [apenas] reativa. Mas ela opta por não fazer nada. Basicamente, há um medo entre os reguladores – que eu penso que começou nos anos 1980 – de serem acusados de “sufocar a inovação”. [Neste caso, porém] não há inovação para sufocar. Portanto, regule.

Weaver também é cético em relação a outras supostas vantagens da criptomoeda. Ele argumenta que a criptomoeda incentiva o ‘poder verde’ “da mesma forma que tiroteios aleatórios incentivam a venda de coletes à prova de balas“. E mesmo como um veículo de investimento, Weaver vê as criptomoedas como “esquemas de pirâmide auto-criados”.

É preciso continuar a receber novos otários. Assim que o número de otários seca, a moeda entra em colapso. E porque não é soma zero, mas uma soma profundamente negativa, existem muitos mecanismos que podem causar o repentino desmoronamento do valor para zero. Vimos isso outro dia com a stablecoin Terra e o token lateral Luna.

Quando perguntado sobre o futuro da criptomoeda, Weaver prevê que ela “Irá implodir espetacularmente”.

A única questão é quando. Eu achei que já teria implodido um ano atrás. Mas basicamente, o que vimos com Terra e Luna – que entraram em colapso repentinamente devido a esses ciclos de feedbacks positivos descendentes – acontecerá em todo espaço de criptomoedas.

O Washington Nationals [time de basebal da MLB americana] outro dia começou a tuitar freneticamente a propósito de seu relacionamento comercial com a [comunidade de Bitcoin] Terra. Isso foi um negócio de US$ 38 milhões por cinco anos, pagos antecipadamente em dinheiro. Assim, pelos próximos cinco anos, os Washington Nationals estão obrigados a divulgar uma criptomoeda que já falhou espetacularmente.

Minha humilde opinião

Toda a premissa por trás do Bitcoin (e assemelhados) era que ele não poderia ser controlado, regulado ou manipulado por nenhum governo. Foi apresentado como uma espécie de moeda utópica libertária.

Só que isso agora começa a parecer uma miragem. O nome verdadeiro da “liberdade da tirania do governo” é simplesmente evasão fiscal. E não é segredo para ninguém que a anonimidade das criptomoedas é um mito – se o governo realmente quiser, ele tem total capacidade de saber exatamente quem transferiu quanto para quem na Blockchain. Assim, de início a promessa básica das criptomoedas não pode ser cumprida.

Minha razão pessoal para ter sempre acreditado que era insustentável é muito simples: é um sistema que adiciona grandes quantidades de registros a um livro em constante expansão. A capacidade de computação e memória disponíveis são quantidades finitas. A adoção das criptomoedas pelo público geral traria desafios enormes à capacidade de operação dos sistemas computacionais, algo não muito considerado quando o ridículo consumo de energia elétrica do sistema absorve toda a atenção sobre o assunto.

Ressalvo neste ponto que é preciso diferenciar as criptomoedas dos smart contracts. Eu ainda acredito muito que os contratos inteligentes têm um papel a representar na economia do futuro – se é que vamos ultrapassar este momento crítico na história. Por outro lado, mesmo minha avaliação superficial mais básica do funcionamento das criptomoedas sempre me sugeriu que a ideia é basicamente insustentável. Conheço-as desde o primeiro dia.

(*)Atenção jogadores: O Bitcoin ainda tem alguma chance maior que zero de substituir o dólar como moeda de reserva mundial. Se isso acontecer, o valor do bitcoin será todo-o-dinheiro-do-mundo / 21 milhões [o total de Bitcoin que pode existir, dos quais 90% já foram ‘extraídos’]. Uma grana maravilhosa. Portanto, façam suas apostas.

O site Wired traz um longo artigo de Andy Greenberg, sobre como agentes da lei, em conjunto com a empresa Chainalysis, desanonimizaram transações de bitcoin em 2017, para chegar a uma associação criminosa voltada ao abuso de menores.

Segundo o artigo,

alguns anos após a chegada do Bitcoin, pesquisadores acadêmicos de segurança – e depois empresas como a Chainalysis – começaram a abrir buracos nas máscaras que separam os endereços dos usuários do Bitcoin de suas identidades do mundo real. A empresa tinha capacidade de seguir bitcoins na blockchain enquanto os ‘bits‘ trafegavam de endereço em endereço até chegarem a um que pudesse ser vinculado a uma identidade conhecida.

Em alguns casos, um investigador da empresa foi capaz de descobrir os endereços de Bitcoin de uma pessoa ao negociar com ela em tempo real, da mesma forma que um agente de narcóticos disfarçado pode conduzir uma compra e apreensão. Em outros casos, os investigadores puderam conduzir as transações para uma conta onde os regulamentos financeiros exigiam que os usuários provassem sua identidade. Uma rápida intimação ao(s) investigador(es) envolvidos foi suficiente para revelar a identidade das outras partes e assim eliminar qualquer ilusão de anonimato do Bitcoin.

A Chainalysis combinava essas técnicas de desanonimização com métodos que permitiam “agrupar” endereços, mostrando que dezenas [até milhões] de endereços às vezes pertenciam a uma única pessoa ou organização. Por exemplo, quando moedas de dois [ou mais] desses endereços eram gastas em uma única transação, isso revelava que o criador dessa transação de “vários registros” devia ser o controlador de ambos os endereços, permitindo que a Chainalysis os agrupasse em uma única identidade.

Em outros casos, a Chainalysis podia seguir [o que traduzirei como] a “cadeia de embolso”– um processo análogo ao rastreamento de um único maço de dinheiro enquanto um usuário o ‘embolsa’ repetidamente, ou seja, retira algumas notas e o coloca em um bolso diferente [ver ‘peel chain‘].

Graças a truques como esses, o Bitcoin acabou se tornando praticamente o oposto de “não rastreável”: uma espécie de “pote de mel” para criminosos criptográficos que, durante anos, registraram de maneira obediente e inapagável as evidências de seus negócios mal feitos. Em 2017, agências como o FBI, a Drug Enforcement Agency e a divisão de Investigação Criminal do IRS já rastreavam transações de Bitcoin rotineiramente, muitas vezes com a ajuda da Chainalysis.

O Bitcoin pode ser rastreado

Os criminosos não conheciam a tecnologia subjacente à criptomoeda [ignorância compartilhada por virtualmente 100% dos ‘investidores’], e acreditavam no proverbial “anonimato do bitcoin”, uma lenda urbana concebida na época do lançamento da moeda pelo lendário Satoshi Nakamoto.

Essa suposta não-rastreabilidade do bitcoin (e todas as outras similares) nunca foi um assunto sério para os profissionais de software, muito menos para os especialistas em segurança. Porque a rastreabilidade está necessariamente embutida na arquitetura do sistema pelos próprios requisitos do software. As moedas digitais precisam garantir duas coisas:

• um mecanismo anti “duplo gasto”.

• um registro completamente público de todas as transações.

Exatamente por causa das medidas contra o duplo gasto, cada moeda digital tem um identificador único que atua como um ‘fio condutor da verdade’ em cada movimento. Some-se a isso as técnicas avançadas de comunicações, como a análise de tráfego, pareada com sua equivalente financeira, a análise de transações, e lá se vai a não-rastreabilidade.

Para aqueles que ainda estão com o braço levantado, perguntem a si mesmos: “em um sistema topologicamente homogêneo, “liso” – como deve ser a arquitetura de uma criptomoeda – que mato há para se esconder?”.

A única maneira de se esconder seria de alguma forma esgotar os recursos computacionais desses rastreamentos. Como os recursos necessários para rastrear a blockchain são consideravelmente menos intensivos do que os requeridos para realizar transações, se torna óbvio que a opção ‘esconder’ não está no cardápio.

É surpreendente o tempo que os ocasionais golpistas e, mais importante, as instituições de aplicação da lei, levam para perceber esses fatos.

A inexorável corrosão das liberdades

Em 2016, o Banco Central Europeu (BCE) anunciou que deixaria de cunhar notas de € 500, em uma medida que, segundo eles, visava coibir fraudes e lavagem de dinheiro. A nota de 500 euros é a segunda maior denominação atualmente na zona da moeda comum do euro, e o BCE diz que é a nota preferida entre os criminosos.

Embora o objetivo declarado fosse impedir o crime financeiro, certos comentaristas [entre os quais me incluo] defendem que esse movimento hoje faz parte da crescente tendência autoritária de controle social e eliminação do dissenso. O dinheiro em espécie é simplesmente livre demais, anônimo demais. Outros analistas sustentam que a ‘guerra’ ao dinheiro se insere em um cenário de ‘corrida para o abismo’ para enfraquecer as moedas, a fim de estimular economias em declínio em todo o mundo. Seja qual for a verdade, tudo indica que veremos a eliminação completa do papel-moeda – transformado em ‘tokens’ fiduciários armazenados como registros eletrônicos em contas bancárias.

Liberdade de escolha

Às vezes falamos de “consentimento informado”, para enfatizar nossa suposta liberdade de escolha. Nós ‘conscientemente escolhemos’ usar cartão de crédito, ou bitcoin. Mas com toda a honestidade, como alguém pode ser suficientemente “informado” de tudo, em toda e qualquer pequena oportunidade?

Afinal, quando você usa um cartão de crédito para fazer uma compra, você está suficientemente “informado” para saber tudo o que seus “registros comerciais em poder de terceiros” vão produzir? A atitude blasé das pessoas diante desses detalhes torna a coleta e venda desregulada de dados pessoais muito, muito assustadora.

Eu prefiro dinheiro vivo ao invés de plástico ou bitcoins, porque, segundo minha opinião “informada”, eu fico à mercê do governo e das corporações [ou coisas ainda piores] quando ‘escolho’ usar cartões ou bitcoins.

Os políticos agora querem me impedir de ter o direito de fazer essa escolha [sem dúvida esse será o novo grande debate nos parlamentos do mundo]. Eles querem forçar todos ao dinheiro eletrônico [no Brasil, aplicativos como o Pix representam o primeiro movimento nesse sentido]. Todos devem fazer sua parte na Economia da Vigilância para que novas formas de tributação e controle social possam ser introduzidas. Ah, e, claro, lucros muito maiores para o setor bancário, que se libertaria de qualquer concorrência nos métodos de pagamento.

Vamos ser sinceros, a blockchain, e o que ela mostra nas auditorias financeiras, é uma visão pública do que a maioria das empresas de cartão de crédito/débito mantém em seus registros privados. Não é à toa que os governos, no início desconfiados, agora abraçam a ideia da criptomoeda com paixão, facilitando sua aceitação, como aconteceu com os cartões de crédito.

Por essa facilidade de rastreamento a blockchain deverá ser algo positivo no mundo dos contratos [o que é um assunto à parte].

Post scriptum

E então há os telefones celulares e os registros detalhados que eles armazenam, incluindo “dados de localização” com um grau muito alto de precisão. O fato de eu ser efetivamente forçado, pela pressão social e institucional [de novo, o Pix], a carregar um dispositivo de rastreamento no bolso, não é fácil para mim. Não é “consentimento informado” de forma alguma. Minha escolha seria completamente diferente se eu tivesse uma.

Entre a privacidade e a segurança a sociedade ocidental fez uma “Escolha de Hobson” invertida [uma opção entre dois nadas], e no processo deu muito poder a pessoas que realmente não deveriam tê-lo.

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Escrevo no dia 12 de abril. Este post marca um ano do domínio voxleone.com. Dia de pagamento pesado ao WordPress. Mas eu pago, trabalho até aos domingos e procuro fazer um conteúdo de muita qualidade [138 artigos, 200.000 palavras], pelo simples objetivo de construir um grande site de ciência e análise de dados – além de informação e discussão tecnológica – na língua portuguesa [with a little help from my friends].

Sou insistente e só estamos no começo. 🙂