Como funciona o Ethereum (ETH)

Muitos dos aplicativos que usamos no dia a dia têm empresas no meio fazendo o aplicativo funcionar. O YouTube armazena vídeos para que as pessoas os vejam. Robinhood guarda nosso dinheiro para investir em ações. O Facebook armazena e analisa informações pessoais detalhadas sobre seus usuários. Mas o que é e como funciona o Ethereum?

O Ethereum é uma plataforma que visa facilitar a criação de aplicações que não são gerenciadas ou controladas por uma entidade. Ao invés disso, elas são governadas por código.

Debaixo do capô, uma infra-estrutura mundial ajuda estas aplicações a funcionar.

O Ethereum toma muito emprestado do protocolo Bitcoin e sua tecnologia de blockchain subjacente, mas ele adapta a tecnologia para suportar aplicações além do dinheiro. Simplificando, uma blockchain é uma lista sempre crescente e descentralizada de registros de transações. Uma cópia da blockchain é mantida por cada computador em uma rede, administrada por voluntários de qualquer parte do mundo. Este aparelho global substitui os intermediários.

A um alto nível, para perceber como funciona o Ethereum, precisa de saber que o ETH é composto de várias peças-chave:

  • Contratos inteligentes: Regras que regem sob quais condições o dinheiro pode mudar de mãos.
  • A Máquina Virtual Ethereum (EVM): A parte do Ethereum que executa as regras do Ethereum, e assegura que uma transação apresentada ou contrato inteligente siga as regras.
  • A blockchain Ethereum: Todo o histórico do Ethereum – cada transação e chamada de contrato inteligente é armazenada na blockchain.
  • Ether: A ficha do Ethereum, que é necessária para fazer transações e executar contratos inteligentes no Ethereum.
  • Prova de trabalho: Este é o modelo de consenso do Ethereum, a cola que mantém todo o sistema unido e assegura que todos na rede estejam seguindo as regras.

No entanto, as projeções dos desenvolvedores de etéreo são de que algumas mudanças radicais serão promulgadas nos próximos anos. O Ethereum 2.0, que começou a ser lançado em 1º de dezembro de 2020, irá atualizar a forma como o Ethereum funciona, especialmente sua espinha dorsal de prova de trabalho.

Contratos inteligentes Ethereum

Comecemos com contratos inteligentes, porque eles são a essência do Ethereum.

Contratos inteligentes permitem codificar as condições sob as quais o dinheiro pode circular dentro do próprio dinheiro, negando a necessidade de confiar em um intermediário. Eles são uma parte de qualquer moeda criptográfica. Bitcoin, por exemplo, permite pagamentos diretamente entre Alice e Bob sem terceiros, como um banco, facilitando e observando a transação. Antes da moeda criptográfica, isso não era possível no comércio on-line.

O Ethereum visa expandir os contratos inteligentes, abstraindo o design Bitcoin para que os desenvolvedores possam usar a tecnologia para mais do que simples transações, expandindo seu uso para acordos com etapas adicionais e novas regras de propriedade. Por exemplo, os empréstimos flash usam contratos inteligentes para aplicar uma regra de que o dinheiro não será emprestado a menos que o tomador do empréstimo o pague de volta.

Gráfico demonstrativo de como funcionam as criptomoedas ethereum e bitcoin e suas principais diferenças
(Maria Kuznetsov)

Alguns serviços do Ethereum, como o Compound, estão experimentando permitir aos usuários emprestar ou emprestar dinheiro com contratos inteligentes gerenciando o dinheiro em vez de uma empresa.

Embora esta flexibilidade com contratos inteligentes seja a principal inovação do Ethereum sobre Bitcoin, alguns pesquisadores e desenvolvedores criticaram esta decisão de projeto, argumentando que ela abre a possibilidade de mais vulnerabilidades de segurança.

E agora, como funciona o Ethereum e sua blockchain?

Como funciona a blockchain do Ethereum

O histórico de todos esses contratos inteligentes é armazenado na blockchain Ethereum. A estrutura da blockchain Ethereum é muito semelhante à da Bitcoin – é um registro compartilhado de todo o histórico de contratos e transações inteligentes..

Centenas de voluntários de todo o mundo armazenam uma cópia da blockchain completa do Ethereum, que é bastante longa. Esta é uma característica que torna o Ethereum descentralizado.

Cada um deles é chamado de “nó” na rede do Ethereum. Cada vez que um contrato inteligente do Ethereum é usado, uma rede de milhares de computadores o processa, assegurando que o usuário esteja seguindo as regras.

Todos esses nós estão conectados. Além de armazenar estes dados, cada nó Ethereum segue o mesmo conjunto de regras para aceitar transações e executar contratos inteligentes.

Ao contrário do Bitcoin, os nós do Ethereum armazenam mais do que apenas detalhes da transação. A rede precisa acompanhar o “estado” – ou as informações atuais – de todas essas aplicações, incluindo o saldo de cada usuário, todo o código de contrato inteligente, onde está tudo armazenado, e quaisquer alterações que sejam feitas.

Aqui está um resumo do que está armazenado em cada nó:

Contas: Cada usuário pode ter uma conta, que mostra o quanto éter o usuário tem.
Código de contrato inteligente: Ethereum armazena contratos inteligentes, que descrevem as regras que precisam ser cumpridas para que o dinheiro seja desbloqueado e transferido.
Estado de contrato inteligente: O estado dos contratos inteligentes.

A Máquina Virtual Ethereum (EVM)

Cada nó Ethererum também tem uma Máquina Virtual Ethereum (EVM) que executa os contratos inteligentes. Todos os nós são executados em sincronia.

Os desenvolvedores de contratos inteligentes escrevem em uma linguagem de programação legível por humanos não podem ser lidos por um computador. Eles devem ser convertidos em bytecode, uma linguagem que um computador pode entender, mas é uma algaraviada para os humanos.

Gráfico demonstrativo da EVM (Ethereum Virtual Machine) - Máquina virtual do ethereum e como funciona o ethereum
(Maria Kuznetsov)

Em seguida, a EVM assume o controle. Ele pode executar pelo menos 140 “opcodes” diferentes, cada um dos quais pode executar uma tarefa específica, como a adição de números ou o armazenamento de dados.

Transações de Éter (ether) e Ethereum

(Chris Liverani/Unsplash)

Como os usuários interagem com o Ethereum?

O uso de contratos inteligentes e o uso de aplicações Ethereum requerem dinheiro na forma de éter, a ficha nativa do Ethereum. O éter é necessário para fazer quase tudo no Ethereum, e quando é usado para executar contatos inteligentes na rede, é freqüentemente referido como “gás”. O éter pode ser usado para chamar contratos inteligentes: Por exemplo, um contrato pode acionar um post no Twitter (ou uma alternativa), ou pode acionar uma conta para começar a emprestar moedas em uma plataforma de empréstimo baseada no Ethereum.

O Ethereum utiliza contas para armazenar o éter, análogas às contas bancárias.

Existem dois tipos de contas:

Contas de propriedade externa (EOAs): As contas que os usuários normais usam para manter e enviar éteres.
Contas de contrato: Estas contas separadas são as que possuem contratos inteligentes, que podem ser acionados por transações de éteres de EOAs ou outros eventos.

Chamar contratos inteligentes não é grátis. Cada transação custa algum éter, o que aumenta dependendo da quantidade de cálculo que a transação está usando. Além disso, quando o Ethereum está congestionado, as taxas sobem.

Encontre mais sobre contas aqui.

Ethereum proof-of-work (prova de trabalho)

Lembre-se que cada nó da rede possui uma cópia do histórico da transação e do contrato inteligente da rede. Toda vez que um usuário executa alguma ação, todos os nós da rede precisam concordar que esta mudança ocorreu.

Os mineiros são os atores que impedem o mau comportamento – como garantir que ninguém gaste seu dinheiro mais de uma vez em uma tentativa de jogar o sistema. Os mineiros gastam milhares de dólares em equipamentos e eletricidade em uma corrida para ganhar bitcoins. Eles perderão essas recompensas de bitcoin se facilitarem as transações de gasto duplo, por isso são incentivados a não fazer isso.

O algoritmo de prova de trabalho, posto em ação pela primeira vez pela Bitcoin, é o que mantém estes nós distantes em sincronia. 

O objetivo aqui é que a rede de mineiros e nós assumam a responsabilidade de transferir a mudança de estado para estado, em vez de alguma autoridade, como PayPal ou um banco. Os mineiros de bitcoin validam a mudança de propriedade de bitcoins de uma pessoa para outra. A Máquina Virtual Ethereum (EVM – veja acima) executa um contrato com quaisquer regras inicialmente programadas pelo desenvolvedor.

Mas, o Ethereum pode não estar usando a prova de trabalho por muito tempo. Seus desenvolvedores há muito tempo têm o objetivo de mudar para um algoritmo diferente, a prova de compromisso, que eles esperam potencialmente consumir menos energia em geral e ser mais seguro. O algoritmo é controverso em alguns círculos. Os críticos argumentam que a prova de participação não foi comprovada como funcionando, ou como sendo tão segura quanto a prova de trabalho. Controversos ou não, esta mudança ocorrerá gradualmente com a atualização para o Ethereum 2.0, que começou em 1º de dezembro de 2020.

Ethereum FAQ

Como o Ethereum 2.0 mudará o funcionamento do Ethereum?

Quando totalmente implementado (estimado em alguns anos), o Ethereum 2.0 mudará drasticamente a forma como o Ethereum funciona. Uma limitação primária do Ethereum é que ele não pode suportar muitos usuários ao mesmo tempo, assim como muitas outras moedas criptográficas.

Mesmo com o Ethereum 2.0, resta saber se o Ethereum pode superar esses obstáculos até o ponto em que aplicativos suportados pela rede serão capazes de lidar com o uso na escala dos principais aplicativos como Instagram ou YouTube.

Por que as taxas de gás Ethereum têm aumentado recentemente?

Esta é uma parte integrante do Ethereum. Quanto mais pessoas utilizarem simultaneamente a plataforma, mais altas serão as taxas médias, ou o custo do “gás”. Isso porque existem alguns milhares de nós Ethereum por aí, e cada nó está compilando e executando o mesmo código. Mas, você pode estar pensando, isso não é muito mais caro do que um cálculo normal? Sim, é. Os desenvolvedores estão tentando torná-lo mais barato.

O tutorial oficial do Ethereum dev reconhece esta ineficiência, afirmando: “Grosso modo, um bom heurístico a ser usado é que você não poderá fazer nada no EVM que não possa fazer em um smartphone a partir de 1999”.

Onde posso saber mais sobre como o Ethereum funciona?

Acabamos de arranhar a superfície no que toca a como funciona o Ethereum. Os white papers do Bitcoin e Ethereum fornecem uma base sólida para a mecânica de correntes de bloqueio e contratos inteligentes. O co-fundador da TruStory e CEO Preethi Kasireddy montou um guia de nitty-gritty – gráficos coloridos incluídos. E a CoinDesk cobre diariamente as notícias do Ethereum, incluindo o progresso e os retrocessos do Ethereum 2.0, que irá revisar o funcionamento do Ethereum.

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