Recentemente, a Guatian frequentemente recebe pedidos de consulta das partes do projeto, perguntando qual cadeia pública deve ser implantada, as diferenças de desempenho de cada cadeia pública, qual é o layout ecológico e o tráfego da plataforma, e qual é o impacto a longo e curto prazo no projeto. Acontece que este ano experimentou a emissão de vários projetos populares de cadeias públicas, incluindo Arbitrium, Sui e zkSync, que não foi lançado, etc., e todos estão ansiosos pela popularização e análise do conhecimento básico das cadeias públicas. Por isso, criamos especialmente um grupo de pesquisa de cadeia pública para nos prepararmos para fazer um pente fino geral da cadeia pública que agora é muito ativa e tem alta atenção no mercado. Do ponto de vista dos proprietários e usuários do projeto GameFi, faremos uma análise abrangente do nível de desempenho, simpatia e suporte dessas cadeias públicas para projetos GameFi.
Inicialmente, está prevista a escrita de 4 longos trabalhos de investigação, sendo a principal distribuição de conteúdos a seguinte:
O primeiro artigo se estende da história de desenvolvimento do Ethereum, a ecologia do jogo em cadeia e os problemas existentes, e ainda se estende ao roteiro de atualização do Ethereum 2.0;
A segunda parte, partindo da trilha Optimistic Rollup, analisa a rota técnica básica da série OP, e as diferenças de tecnologia, mercado e suporte para jogos em cadeia de vários projetos representativos (Arbitrium, Optimism, opBNB, etc.);
A terceira parte centra-se na análise da tecnologia da pista zk Rollup, bem como os projetos representativos zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM, Linea, Scroll e outras informações relacionadas;
A quarta parte analisa as características técnicas, ecologia de jogos em cadeia e suporte técnico de outras cadeias públicas populares da Layer1, como Solana, Aptos, Sui, Near e Avalanche.
Acredita-se que, através da análise sistemática acima, tanto as partes do projeto quanto os usuários terão uma compreensão mais abrangente e aprofundada das principais cadeias públicas no mercado hoje, e também podem fornecer uma base teórica mais sólida para a implantação de projetos, investimento e outras decisões relacionadas com base em diferentes cadeias públicas.
Abertura
Na onda da era digital, o Ethereum brilha como uma estrela brilhante no topo do mundo blockchain. Desde a sua criação, o Ethereum tem sido um facilitador de ponta da tecnologia blockchain e de contratos inteligentes, criando constantemente novos capítulos na história. Ethereum, como o pioneiro de jogos blockchain, tem liderado o desenvolvimento da pista GameFi. Guatian irá levá-lo através da rota de desenvolvimento e atualização do Ethereum e explorar como esse ecossistema evoluiu de um projeto inicial para o ecossistema de blockchain público mais importante do mundo.
Primeiro, a origem e a história de desenvolvimento do Ethereum
Ethereum tem sido uma história emocionante de desafios, inovações e lutas desde o primeiro dia.
No final de 2013, o Ethereum Vitalik Buterin lançou o white paper do Ethereum, que herdou alguns dos conceitos de design do Bitcoin, ao mesmo tempo em que abriu um novo capítulo no desenvolvimento do blockchain. Então, em 2014, o Ethereum lançou uma ICO que levantou cerca de US$ 18 milhões em Bitcoin em 42 dias, chocando toda a comunidade blockchain.
Em 30 de julho de 2015, o Ethereum lançou com sucesso a primeira versão do Frontier, e no final do ano propôs um padrão extremamente abrangente para a indústria - ERC20.
No entanto, 2016 logo depois, tornou-se o ano mais turbulento para o Ethereum. Em março de 2016, o Ethereum introduziu a atualização Homestead, uma grande atualização de rede. A atualização visa melhorar a estabilidade e segurança do Ethereum, marcando a entrada do Ethereum em uma fase mais madura. A atualização do Homestead melhora a máquina virtual do Ethereum, as ferramentas de desenvolvimento de contratos inteligentes e o protocolo de rede, atraindo mais desenvolvedores e empresas para participar. No entanto, os bons tempos não duraram muito e, durante maio e junho de 2016, a comunidade Ethereum passou por uma grande crise conhecida como o evento DAO. A DAO é uma organização autônoma descentralizada com vulnerabilidades em seus contratos inteligentes que permitem que invasores roubem grandes quantidades de Ether. O incidente provocou divisão na comunidade, com um defendendo um hard fork para recuperar o Ether roubado e o outro insistindo no princípio de não modificar o blockchain. Eventualmente, um hard fork ocorreu e o Ethereum se dividiu em dois blockchains diferentes, Ethereum (ETH) e Ethereum Classic (ETC). Ethereum Classic adere ao princípio de não interferência com o código e continua a manter o bloco de gênese Ethereum inalterado.
Se 2016 marcou a evolução do Ethereum de uma start-up para uma plataforma blockchain mais madura e complexa, 2017 foi um verdadeiro boom para o Ethereum. No início de 2017, a Ethereum Enterprise Alliance (EEA) foi formada para promover a adoção do blockchain Ethereum no mundo corporativo. A aliança atraiu muitas empresas bem conhecidas, incluindo Microsoft, IBM, Intel e outras, para pesquisar e desenvolver conjuntamente a tecnologia Ethereum.
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Em outubro de 2017, o Ethereum concluiu a primeira fase da atualização do Metropolis, chamada "Metropolis Byzantium". Esta atualização introduz uma série de melhorias, incluindo melhor proteção de privacidade, maior segurança de contratos inteligentes e custos de transação reduzidos. Metropolis Byzantium fortalece ainda mais a funcionalidade do Ethereum, abrindo caminho para o desenvolvimento futuro.
Com a atualização da mainnet, a mania ICO (Initial Coin Offering) varreu todo o mundo blockchain. Em 2017, a plataforma de contratos inteligentes da Ethereum tornou-se a primeira escolha para muitos novos projetos, muitos dos quais levantaram fundos através de ICOs. Este boom levou a uma disparada do preço do Ethereum e atraiu um grande número de investidores e desenvolvedores. O preço do Ethereum subiu de alguns dólares no início de 2017 para centenas de dólares no final do ano. Isso atraiu a atenção mundial, impulsionando o Ethereum para a segunda maior moeda de capitalização de mercado no mercado de criptomoedas. Mas o outro lado do boom, devido à proliferação de transações e contratos inteligentes, trouxe o crescente congestionamento de transações do Ethereum e altas taxas de gás. Isso fez com que a comunidade Ethereum começasse a prestar atenção ao problema da expansão da rede e melhoria de desempenho, e também abriu caminho para a atualização contínua do Ethereum.
Em 2018, o Ethereum enfrentou sérios desafios. No início de 2018, o Ethereum e outras criptomoedas experimentaram uma enorme queda de preço que fez com que o preço do Ethereum caísse drasticamente. Isso provocou volatilidade no mercado e preocupações dos investidores, refletindo a instabilidade do mercado de criptomoedas. No inverno cripto, as atualizações do Ethereum não pararam, e o desenvolvimento do Ethereum 2.0 fez um progresso importante e determinou a rota geral da prova de trabalho (PoW) para a prova de participação (PoS) para melhorar a escalabilidade e a eficiência energética. Ao mesmo tempo, a rede Ethereum continuou a enfrentar congestionamento e altas taxas de transação em 2018 devido ao aumento no volume de negociação. Isso levou a uma maior atenção ao desempenho e à escalabilidade da rede e gerou muita discussão sobre como lidar com esses problemas.
Em 2018, reguladores em todo o mundo começaram a tomar medidas regulatórias mais rígidas contra criptomoedas e ICOs. Isso levou a uma série de projetos ICO sendo investigados e sancionados, e a indústria cripto começou a se concentrar em questões de conformidade legal. Apesar da volatilidade do mercado, 2018 viu o surgimento do ecossistema de finanças descentralizadas (DeFi). Os projetos DeFi estão crescendo rapidamente no Ethereum, incluindo exchanges descentralizadas, plataformas de empréstimo e stablecoins, trazendo novas oportunidades e inovações para o ecossistema Ethereum.
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2019 foi um ano de inovação para o Ethereum. O projeto Ethereum 2.0 fez um progresso importante em 2019, incluindo o lançamento da cadeia de beacons Beacon Chain, marcando o movimento gradual do Ethereum em direção a uma rede mais escalável e energeticamente eficiente. 2019 foi também o ano em que o ecossistema DeFi explodiu. Um grande número de projetos DeFi surgiram no Ethereum, incluindo plataformas de empréstimo, exchanges descentralizadas, stablecoins e muito mais. Esses projetos atraíram bilhões de dólares em entradas, trazendo inovação descentralizada para o setor financeiro.
Com a ascensão do DeFi, os reguladores começaram a se concentrar na conformidade com o Ethereum e outros projetos de blockchain. Isso levou a que alguns projetos fossem obrigados a tomar medidas para cumprir as leis e regulamentos, o que também levou a discussões sobre o equilíbrio entre a natureza da descentralização e o cumprimento. Stablecoins no Ethereum, como USDT, DAI e USDC, tornaram-se ativos importantes no mundo cripto, proporcionando estabilidade e liquidez ao comércio de criptomoedas. 2019 também viu o aumento dos jogos em blockchain, com alguns jogos no Ethereum começando a atrair um grande número de usuários. Esses jogos normalmente usam NFTs (tokens não fungíveis) para dar aos jogadores verdadeira propriedade e interoperabilidade.
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Desde a sua criação, passando pela maturidade, até ao seu pico, o Ethereum tem sofrido constantes mudanças e desafios, e tem demonstrado plenamente o seu grande potencial como uma plataforma de contratos inteligentes. Da atualização inicial do Homestead ao hard fork, do frenesi das ICOs ao aumento da regulamentação e à ascensão inicial do DeFi e dos jogos em cadeia, a comunidade Ethereum continua a se esforçar para impulsionar avanços tecnológicos que criam infinitas possibilidades para o futuro do blockchain. Vamos nos concentrar na história do desenvolvimento de jogos em cadeia do Ethereum.
Em segundo lugar, a ascensão dos jogos on-chain Ethereum
Se você quiser resolver o histórico de desenvolvimento de jogos em cadeia, a primeira coisa é o ecossistema Ethereum. Desde 2017, o Ethereum floresceu em centenas de flores, e houve muitos jogos em cadeia fenomenais. Selecionamos alguns projetos representativos para falar sobre sua história de desenvolvimento e problemas existentes.
Quando se trata do criador de jogos em cadeia, a maioria das pessoas vai pensar nele como CryptoKitties em 2017, e embora não seja estritamente o primeiro jogo de cadeia, é de fato o primeiro jogo fenomenal a se tornar popular no Ethereum e ser conhecido pela maioria das pessoas. É um jogo baseado na coleta e criação de gatos digitais, que pela primeira vez combinou o ERC-721 para se tornar o primeiro projeto NFT, e cada gato digital é um NFT único. A adoção, criação e negociação de gatinhos inflamou com sucesso o sentimento FOMO no círculo cripto, e o preço de um gato cripto é tão alto quanto um milhão, o que também faz a maioria dos jogadores comuns cair de queixo. O sucesso do CryptoKitties gerou um grande número de jogadores/partes do projeto para o interesse em NFTs, e devido à popularidade do jogo, o congestionamento de transações e altas taxas se tornaram a norma, o que também expôs os problemas de escalabilidade da rede Ethereum.
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Avançando para 2018, Gods Unchained entrou em cena. É um jogo de cartas "Hearthstone" no Ethereum, onde os jogadores podem coletar, negociar e batalhar cartas com diferentes atributos. O jogo garante a segurança das cartas usando NFTs no Ethereum, de modo que os jogos em cadeia e jogos de cartas realizaram um período de lua de mel profundo, e também inaugurou a era do "Fi" em tudo. No entanto, devido às limitações da rede Ethereum, o jogo ainda sofre com atrasos de transação e altas taxas durante os períodos de pico.
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A última onda de projetos que realmente se desenvolveram até o topo da cadeia é Axie Infinity. Axie é uma coleção baseada em Ethereum e jogo de combate onde os jogadores podem coletar, nutrir e trocar tokens através da criatura virtual do jogo, Axie. Quando saiu em 2018, por estar no deep bear market, foi morno, até que uma onda de bull market em 21 anos fez sua rápida ascensão, o que não só aumentou muito a jogabilidade do jogo e o entusiasmo dos jogadores, mas também trouxe uma nova onda de calor de jogo em cadeia "P2E", e deu origem a um grande número de uniões de jogos e estúdios de ouro. Em seu auge, Axie teve um faturamento mensal de mais de US$ 300 milhões, ultrapassando "Honor of Kings" para se tornar o jogo mais lucrativo do mundo. A ascensão do modelo P2E também representa a chegada real da era GameFi, que promove o desenvolvimento e negociação de ativos de jogos baseados na tecnologia blockchain através do modelo DeFi + NFT. Além de Axie Infinity, uma série de jogos com modelos semelhantes apareceram no mercado, como Alien Worlds, Cryptoblades, Sorare, Zed Run e outros. No entanto, devido ao congestionamento e às altas taxas de transação da rede Ethereum, o limite de entrada e os custos de transação do jogo são muito altos, o que também limita a participação de muitos jogadores.
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Outro ramo importante dos jogos em cadeia é a chamada fação "meta-universo", representada por Sandbox e Decentraland, jogos de meta-universo com elementos de meta-universo e vendas de terras como o principal modelo econômico. Tomemos Decentraland, por exemplo, uma plataforma de negociação virtual baseada em Ethereum onde os usuários podem comprar, coletar e negociar terras e ativos virtuais no jogo. A Decentraland usa NFTs para garantir a propriedade real de ativos virtuais. No entanto, a falta de otimização do jogo, a má experiência e as limitações de desempenho da rede Ethereum também atrapalharam o desenvolvimento do jogo. Como você pode ver no gráfico abaixo, o valor e o volume de transações dos terrenos da Decentraland continuaram a diminuir desde seu pico no final de 2021 (cerca de US$ 34 milhões) e agora é menos de 1% de seu pico.
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1, alguns jogos on-chain Ethereum inovadores:
Propriedade e escassez: A tecnologia Blockchain torna os ativos virtuais em jogos verdadeiramente propriedade e escassez. Os jogadores podem realmente possuir e controlar seus ativos de jogo, e a oferta desses ativos é limitada, dando assim aos ativos virtuais maior valor e transação.
Ecossistema econômico: os jogos on-chain Ethereum criam um ecossistema econômico real para os jogadores. Os jogadores podem ganhar ativos virtuais através de seus esforços e dedicação no jogo e negociá-los, vendê-los ou alugá-los a outros jogadores. Este modelo económico proporciona aos jogadores a oportunidade de ganhar valor real e também proporciona uma maior motivação para o jogo crescer.
2, os jogos on-chain Ethereum enfrentam alguns problemas e desafios:
O maior problema do Ethereum ainda está em sua escalabilidade, devido à arquitetura limitada, resultando em escalabilidade insuficiente, velocidade de transação lenta, e taxa de transferência limitada também leva a altas taxas de gás, especialmente na fase de venda centralizada de projetos NFT e tokens, a degustação levará à guerra de gás, de modo que a rede é paralisada, as taxas de transação são instantaneamente empurradas para extremamente altas, o que afeta muito a experiência do usuário.
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Terceiro, atualização do Ethereum 2.0
O Ethereum lançou seu testnet ETH2.0 no final de abril de 2020 e, após meio ano de testes, lançou oficialmente sua mainnet 2.0 em dezembro, marcando a chegada da era Ethereum 2.0. O Ethereum 2.0 é uma grande atualização para a rede principal 1.0 que visa melhorar o desempenho, escalabilidade, segurança e sustentabilidade do Ethereum para acelerar o uso e a adoção do Ethereum.
Porquê atualizar 2.0
As próprias altas taxas e problemas de congestionamento do Ethereum
Como mencionado acima, em transações relacionadas a jogos em cadeia, o Ethereum Gas tem sido criticado pelos usuários por sua alta taxa de gás, velocidade de confirmação lenta e baixa eficiência. Embora algumas equipes tenham otimizado a eficiência das transações e reduzido as taxas até certo ponto, desenvolvendo aplicativos externos, como os Flashbots, eles viram uma fração da crescente demanda por transações. A fim de melhorar fundamentalmente este problema, é necessário cortar de dentro da cadeia pública Ethereum e atualizar sua arquitetura subjacente, a fim de fazer a rede ter um salto de desempenho essencial.
O surgimento de cadeias públicas competitivas
Embora o Ethereum ainda ocupe uma posição de liderança absoluta no atual mercado de cadeia pública, a adição contínua de retardatários, especialmente em desempenho e arquitetura, tem continuamente superado e inovado, o que abalou a participação de mercado do Ethereum em certa medida. A seguir está o desempenho e a comparação de dados de várias grandes cadeias públicas antes de 2020 (antes da atualização do Ethereum 2.0), o Ethereum não é dominante em vários dados (TPS, taxas de transação, eficiência de blocos, etc.), se continuar a se desenvolver, é previsível que será fácil de ser superado em participação de mercado e valor de mercado no futuro próximo.
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A cadeia pública representada pela BSC e Solana não é apenas compatível com Ethereum EVM, mas também tem uma enorme bênção ecológica, e é apoiada pela Binance, FTX e outros proprietários de ouro, e naturalmente tem dividendos de usuário e vantagens de capital, que podem crescer rapidamente e desviar o tráfego do Ethereum. O congestionamento e as altas taxas do próprio Ethereum dão a essas cadeias públicas excelentes oportunidades de desenvolvimento. Estes forçaram o Ethereum a atualizar o mais rápido possível, a fim de continuar a manter a posição de rei da cadeia pública.
Novas necessidades dos utilizadores em matéria de segurança e privacidade das cadeias públicas
Desde a sua criação, o Ethereum viu um aumento de mil vezes nas transações, de alguns milhares de volumes de negociação diários para basicamente estável no nível do milhão. O rápido crescimento é acompanhado por uma grande quantidade de dinheiro derramando no campo das criptomoedas, que também trouxe mais aplicativos de alta qualidade e um grande número de usuários, enquanto os requisitos dos usuários para a segurança e proteção da privacidade da tecnologia blockchain também estão aumentando.
Na aplicação do campo financeiro, os usuários têm fortes demandas por privacidade de endereço, etc., e a transparência excessiva do mundo blockchain obviamente se tornará uma restrição importante no desenvolvimento de limitadores. Como alcançar a proteção da privacidade sob a premissa de garantir a segurança também é uma das questões importantes que precisam ser resolvidas no desenvolvimento futuro do Ethereum.
Atualizar Conteúdo Principal
Todo mundo já deve ter ouvido falar do triângulo impossível do blockchain, ou seja, descentralização, segurança e escalabilidade, e a atualização do Ethereum 2.0 propôs um plano de resposta para os três aspetos desse triângulo, e então construiu o conteúdo principal da linha principal dessa atualização.
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1****, Cadeias de estilhaços - **** Resolver problemas de escalabilidade**
Shard chain é um mecanismo de arquitetura que pode melhorar muito a eficiência e escalabilidade das transações Ethereum. No mais recente esquema de fragmentação do Ethereum (Sharding 2.0), todos os recursos da rede serão divididos em diferentes segmentos, cada fragmento pode ser entendido como uma nova cadeia, e conectado à cadeia beacon (cadeia de hub), de modo que cada nó não precisa processar todas as transações, só precisa executar uma fatia, e só precisa armazenar uma pequena parte dos dados, melhorando muito a eficiência do trabalho e aliviando muito o problema de escalabilidade do Ethereum.
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O esquema de fragmentação 2.0 é adaptado para a solução de Rollup (explicaremos o esquema de Rollup e o projeto de Camada 2 em um artigo subsequente), enquanto a solução de Rollup é uma extensão da solução de fragmentação. Com os Rollups, todos os processos de resgate e execuções ocorrem off-chain, enquanto a cadeia principal Ethereum armazena apenas dados de transações. A implementação híbrida de fragmentação de dados e Rollups pode, teoricamente, permitir que o Etherstock processe mais de 100.000 transações por segundo, e o Rollups é considerado a solução de dimensionamento mais ideal atualmente.
Prova de Participação**** - **** Resolvendo o Problema da Descentralização**
Outra atualização importante para o Ethereum 2.0 é a introdução do mecanismo de consenso Proof of Stake (PoS). Uma vez que o Ethereum era baseado em prova de trabalho (PoW), que exigia muito poder de computação e energia, e a transição de PoW para PoS reduzirá o consumo de energia em mais de 99%.
Mecanismo de consenso PoW do Ethereum 1.0, os mineradores recebem ETH processando trocas empacotadas. No mecanismo PoS no ETH2.0, os usuários só precisam apostar ETH para se tornarem validadores na rede para obter prova de participação representando ações. Sob o mecanismo PoW, tornar-se um nó de verificação requer a compra de plataformas de mineração caras e gerar poder de computação suficiente para ser competitivo, enquanto sob o mecanismo PoS, o limiar de entrada do nó de verificação pode ser efetivamente reduzido. Qualquer usuário que apostar 32 ETH terá a chance de entrar no comitê de validadores, que é selecionado pelo algoritmo aleatório da cadeia de beacons para selecionar validadores de blocos e proponentes de blocos, onde os proponentes de blocos empacotam transações para propor novos blocos, e outros validadores de bloco testam novos blocos e, finalmente, cooperam para concluir o processo de produção de blocos. A redução do limiar de entrada fez com que mais nós participassem da verificação, e toda a rede se tornou mais descentralizada e descentralizada.
3**, Beacon Chain e Casper**** Mecanismo - **** Resolver problemas de segurança**
A introdução de mecanismos de sharding e consenso PoS resolve os problemas de escalabilidade e descentralização, mas também traz novos desafios de segurança. Por exemplo, 51% de ataque causado por fragmentação, ataque de gasto duplo entre fragmentos e ataque sem interesse, ataque de longo alcance e ataque simples causado por mecanismo de consenso PoS. O Ethereum une esses dois tipos de riscos e resolve problemas de segurança por meio da cadeia beacon e do mecanismo de consenso Casper.
Para resolver o problema de ataque de 51%, a cadeia de beacons evitará a tradição de conluio entre nós de verificação e melhorará a segurança, fornecendo aleatoriedade, tornando cada validador imprevisível e remodelando todos os validadores após cada tarefa de verificação, e elegendo um novo comitê de verificação. Ao mesmo tempo, a comunicação entre estilhaços é realizada através da cadeia de beacons, e o status e as informações de todos os fragmentos são registrados para evitar o problema do gasto duplo.
Casper é o protocolo de consenso central do Ethereum 2.0, responsável por gerenciar nós do sistema e impor recompensas e penalidades aos validadores. Os validadores precisam passar pelo staking e aplicar à cadeia de beacons para se tornarem nós antes de poderem executar o protocolo. Se o validador não concluir a tarefa atribuída, há o risco de perder o token apostado ou até mesmo ser expulso do pool de nós e incapaz de continuar participando do trabalho de verificação. Isso força os validadores a agir honestamente e cumprir as regras de consenso através de um sistema de recompensa e punição, resolvendo em grande parte o problema de ataque desinteressado do PoS.
Um ataque de longo alcance refere-se a partir do bloco de gênese, criando uma cadeia que é mais longa do que a cadeia principal original e adulterando o histórico de transações para substituir a cadeia principal original. Um ataque simples é um ataque em que a cadeia bifurcada cria tantos blocos quanto possível por unidade de tempo para exceder o comprimento da cadeia principal original. O Ethereum atualizado define o primeiro bloco de slot em cada época como um ponto de verificação e alcança o determinismo final da cadeia através da votação, tornando o bloco imutável e evitando tais riscos.
Roteiro de atualização do ETH 2.0
O fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, descreve o futuro caminho de atualização do Ethereum 2.0 em seis fases concisas: The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge e The Splurge. Cada fase gira em torno de um tema específico e atualização de recursos.
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1. A fusão
A fusão marca a transição do Ethereum para um sistema PoS e marca um passo importante para realizar a visão do Ethereum de uma rede altamente descentralizada, escalável, segura e sustentável. A fusão foi implementada através de duas atualizações importantes: Bellatrix e Paris (propostas EIP-3675 e EIP-4399), fundindo a camada de execução original do Ethereum com sua recém-estabelecida camada de consenso PoS (Beacon Chain), que foi concluída em outubro de 2022.
Algumas das principais mudanças trazidas pelo The Merge são, a mais importante das quais é que os nós completos precisam executar tanto a camada de execução quanto os clientes da camada de consenso. Antes de The Merge, um único cliente pode lidar com todas as tarefas relacionadas a transações e blocos, enquanto após The Merge, os clientes da camada de execução e da camada de consenso mantêm uma rede peer-to-peer, os clientes da camada de consenso lidam com propagação, prova e penalidades de blocos, enquanto os clientes da camada de execução continuam a gerenciar a execução de transações e a manutenção do estado.
Uma das atualizações importantes para o The Merge é o Single Slot Finality (SSF). O SSF visa reduzir o tempo de determinismo de bloco do Ethereum para um slot, em vez dos atuais 64 a 95 slots (cerca de 15 minutos). Para implementar o SSF, três desafios principais devem ser abordados: desenvolver algoritmos de consenso precisos, otimizar o processo de agregação de assinaturas e determinar a melhor abordagem econômica para a participação do validador. As soluções para estes desafios já existem, mas demoram muito tempo a implementar. Os amigos interessados podem seguir os artigos de Vitalik, que exploram estas questões.
A eleição secreta de líderes consiste em criar um mecanismo para eleger secretamente os proponentes, através de números aleatórios e baralhamento, para alcançar a imprevisibilidade, a equidade e a singularidade das eleições dos proponentes, reduzindo a possibilidade de serem atacados.
2. O surto
O Surge é outra parte importante da atualização do Ethereum para resolver os problemas de escalabilidade que o atormentam desde o nascimento da tecnologia blockchain, para que seu desempenho possa eventualmente atingir o nível de 100.000 TPS, próximo à velocidade dos pagamentos eletrônicos tradicionais (como o visa). Esta atualização é conseguida através de Danksharding ("DS", sharding).
Proto-Danksharding (EIP-4844) é o primeiro passo em Danksharding, um passo importante para Deneb-Cancun (ou seja, atualização de Cancun), e um passo importante para o Ethereum implementar um mecanismo de fragmentação e completar o roteiro de expansão, o que pode reduzir significativamente os custos operacionais e de transação do Layer 2 Rollup. Ao permitir que cada bloco de estilhaço seja incluído diretamente na cadeia de beacons, o bloco de estilhaços não contém mais a transação executada, mas apenas o grande bloco de dados, e a tarefa de transação específica será cuidada pelo protocolo de rollup de Camada 2.
Depois que os dados de transação originais da Layer2 são enviados para a mainnet da Layer1, como verificar a correção dos dados, com base em soluções diferentes, duas rotas de rollup diferentes surgiram, ou seja, rollups otimistas e rollups ZK.
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Rollups otimistas
Os rollups otimistas são soluções à prova de fraude ou baseadas em desafios que adotam uma abordagem otimista para a razoabilidade dos dados. Se ninguém contestar os dados e apresentar provas de fraude dentro do prazo especificado (por exemplo, uma semana), os dados são considerados verdadeiros e precisos.
Mas quando alguém contesta e aponta que uma transação é fraudulenta, os rollups otimistas precisam implementar um conjunto de lógica EVM no contrato inteligente da L1 para simular a execução dessa transação, de modo a verificar a legitimidade dos dados e punir o fraudador e recompensar o desafiante. Ao contrário dos rollups otimistas, o Arbitrium adota uma abordagem diferente. Em vez de implementar uma lógica EVM, ele reduz o escopo de instruções problemáticas, fazendo com que o desafiante interaja com o contrato por várias rodadas. Finalmente, verifique a instrução problemática.
Rollups ZK
ZK rollups é uma solução baseada em tecnologia de prova de conhecimento zero, que pode ser entendida como L1 terceirizando o processo de cálculo da transação para L2, e L1 pode verificar se L2 executou a transação corretamente, que é o charme da prova de conhecimento zero. Ao mesmo tempo, porque a assinatura da transação foi verificada no processo de execução da transação em L2, ou seja, a parte de prova de conhecimento zero já contém a verificação da assinatura, de modo que a transação submetida a L1 não pode conter a assinatura, economizando ainda mais espaço de dados. A legitimidade das transações pode ser confirmada imediatamente, e a menor quantidade de dados torna os rollups ZK considerados mais alinhados com a direção futura da L2. O desafio foi como os rollups ZK projetaram um sistema de circuito comum, zkEVM, que era compatível com todas as aplicações.
3. O Flagelo
O Scourge inclui uma série de atualizações projetadas para facilitar a centralização de MEVs, mantendo a inclusão justa e transparente das transações. MEV é uma medida da receita adicional que um minerador ou validador pode ganhar em cima da recompensa de bloco e taxas de transação, que é alcançado estrategicamente incluindo, excluindo ou reordenando transações dentro de um bloco. Um validador comum executando software padrão do lado do cliente que não tem recursos de captura de valor MEV, enquanto um grande validador usa software modificado e otimizado para capturar valor MEV, essa injustiça levará a rede a se tornar cada vez mais centralizada
A solução para o problema acima é proposer builder separate (PBS), ou seja, o proponente proponente ainda é o protagonista do bloco de publicação, mas a construção e execução do bloco é entregue ao criador construtor de blocos. Em um mercado que funciona bem, criadores competitivos licitarão o valor total do MEV que podem extrair do bloco, permitindo que o conjunto de validadores descentralizados receba a maior parte da recompensa MEV. Como resultado, o PBS é capaz de combater eficazmente as forças centralizadas dos MEVs.
Outra característica do PBS é que ele aumenta o custo da revisão. O espírito do blockchain sempre foi incompatível com a censura centralizada e, em uma solução PBS, os construtores de blocos adicionam o maior número possível de transações por causa da concorrência de preços entre os construtores. Se um construtor quiser excluir um negócio da revisão, o seu lance potencial pode ser completamente inferior ao seu adversário e não será capaz de ganhar o leilão. Para ganhar o leilão e excluir as transações censuradas, ele precisa investir custos mais altos, o que aumenta o custo de revisão.
4. O Verge
The Verge é implementar um método de validação de bloco minimalista, ou seja, baixar uma pequena quantidade de dados, realizar cálculos básicos, e para atingir esse objetivo, você precisa atualizar o Merkle Patricia Trie (MPT) existente para Verkle Trie.
Atualmente, o Ethereum implementa o gerenciamento de dados de estado por meio do MPT. Para ter certeza de que o resultado está correto, toda a prova do MPT é necessária e, em seguida, o hash camada por camada é verificado. Atualmente, cada nó completo do Ethereum mantém uma árvore de estado completa, de modo que transações independentes e verificação de estado podem ser realizadas, mas também torna todo o processo de verificação muito ineficiente e complicado. A prova Verkle Trie não requer a participação de nós irmãos, e a largura da árvore pode ser grande e rasa, o que torna a eficiência da prova muito melhorada, e espera-se que aumente em 5-10 vezes.
5. O Expurgo
O Pure significa Limpeza e visa alcançar protocolos mais simples, nós mais leves, removendo a carga do armazenamento de dados históricos. Na era Ethereum 1.0, cada nó precisa reter os dados históricos de todos os blocos e, após a atualização 2.0, a verificação de blocos introduz a finalidade e o ponto de verificação, e a sincronização de dados da cadeia beacon não precisa começar a partir do bloco fundador, o que melhora muito a velocidade da sincronização de dados. Com a introdução do EIP-4444, o cliente deixará de guardar dados históricos com mais de um ano, os dados expirados serão arquivados e existem regras especiais de leitura e escrita para aceder aos dados arquivados.
6. O Splurge
O Splurge significa exibir-se, representando momentos de glória. Esta série inclui atualizações para todas as categorias diversas, incluindo abstração de conta, EIP-1559 multidimensional e funções de atraso verificáveis. Entre eles, a abstração de contas reduzirá muito o limite para o uso de carteiras. Ele abstrai todas as contas em uma espécie de conta, uma conta de contrato. As carteiras podem ser atualizadas para carteiras de contrato, criando um contrato inteligente para cada usuário gerenciar os ativos dos usuários e as interações on-chain. A carteira de contrato pode definir mais lógica de negócios, como limite de segurança, multiassinatura, taxa de gás, etc., e haverá modelos de carteira correspondentes para os usuários escolherem no futuro, tornando mais conveniente configurar a carteira de contrato.
Impacto subsequente e perspetiva
O impacto da atualização do Ethereum 2.0 no mercado é positivo. Em primeiro lugar, a atualização melhorará o desempenho e a escalabilidade das transações do Ethereum e, através da introdução da tecnologia de fragmentação e do mecanismo de consenso aprimorado, melhorará muito a taxa de transferência da rede e a velocidade de confirmação da transação, o que melhorará muito a disponibilidade e a competitividade da rede Ethereum e atrairá mais desenvolvedores e empresas para se juntarem ao ecossistema Ethereum. Em segundo lugar, o Ethereum 2.0 também melhorará a segurança e a estabilidade. Ao introduzir a cadeia beacon e o mecanismo Casper, bem como o token staking, reduz a dependência de energia enquanto melhora a segurança e a estabilidade geral da rede. Mais uma vez, a atualização do Ethereum 2.0 trará mais inovação e funcionalidade. Ao ajustar a distribuição de benefícios, reduzindo a carga sobre os nós, diminuindo o limiar de nós e introduzindo a tecnologia de fragmentação, o Ethereum será capaz de suportar contratos inteligentes mais complexos e aplicativos descentralizados. Além disso, com a integração de soluções de Camada 2, o Ethereum será capaz de processar mais dados de transações e atender melhor à demanda do mercado. Tal proporcionará mais oportunidades para os programadores e as empresas criarem aplicações e serviços mais valiosos.
No entanto, a implementação da atualização do Ethereum 2.0 também enfrenta alguns riscos e desafios potenciais. Primeiro, porque a atualização requer grandes mudanças na rede, haverá diferentes versões de nó que não são uniformes, o que levará ainda mais a problemas como falta de vontade de atualizar ou incapacidade de atualizar. Em segundo lugar, o impacto da atualização no ecossistema Ethereum é incerto, e para aplicações já no ecossistema Ethereum, a atualização pode levar a uma série de problemas de compatibilidade. Finalmente, o cronograma de atualização também é incerto, e dificuldades técnicas e atrasos na atualização podem afetar o processo de atualização.
A atualização do Ethereum de 1.0 para 2.0 é um marco importante no ecossistema Ethereum, mas seu desenvolvimento nunca vai parar. Com um roteiro claro, a equipe de desenvolvimento está avançando com a implementação de várias atualizações de módulo para realizar todo o potencial do Ethereum e realizar a rede descentralizada ideal. Espere que, em um futuro próximo, veremos um ecossistema Ethereum mais forte e eficiente. O desenvolvimento vigoroso da layer2 também injetará continuamente um novo impulso na ecologia Ethereum para alcançar mais aplicações (incluindo jogos) e dados na cadeia. Em futuras séries de artigos, vamos cortar da perspetiva de Rollups Otimistas e ZK Rollups para analisar profundamente os projetos de cadeia pública das duas faixas de Camada 2, então fique atento!
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A primeira parte da série de pesquisa de blockchain pública da GameFi: a rota de desenvolvimento e atualização do Ethereum
Introdução
Recentemente, a Guatian frequentemente recebe pedidos de consulta das partes do projeto, perguntando qual cadeia pública deve ser implantada, as diferenças de desempenho de cada cadeia pública, qual é o layout ecológico e o tráfego da plataforma, e qual é o impacto a longo e curto prazo no projeto. Acontece que este ano experimentou a emissão de vários projetos populares de cadeias públicas, incluindo Arbitrium, Sui e zkSync, que não foi lançado, etc., e todos estão ansiosos pela popularização e análise do conhecimento básico das cadeias públicas. Por isso, criamos especialmente um grupo de pesquisa de cadeia pública para nos prepararmos para fazer um pente fino geral da cadeia pública que agora é muito ativa e tem alta atenção no mercado. Do ponto de vista dos proprietários e usuários do projeto GameFi, faremos uma análise abrangente do nível de desempenho, simpatia e suporte dessas cadeias públicas para projetos GameFi.
Inicialmente, está prevista a escrita de 4 longos trabalhos de investigação, sendo a principal distribuição de conteúdos a seguinte:
O primeiro artigo se estende da história de desenvolvimento do Ethereum, a ecologia do jogo em cadeia e os problemas existentes, e ainda se estende ao roteiro de atualização do Ethereum 2.0;
A segunda parte, partindo da trilha Optimistic Rollup, analisa a rota técnica básica da série OP, e as diferenças de tecnologia, mercado e suporte para jogos em cadeia de vários projetos representativos (Arbitrium, Optimism, opBNB, etc.);
A terceira parte centra-se na análise da tecnologia da pista zk Rollup, bem como os projetos representativos zkSync, StarkNet, Polygon zkEVM, Linea, Scroll e outras informações relacionadas;
A quarta parte analisa as características técnicas, ecologia de jogos em cadeia e suporte técnico de outras cadeias públicas populares da Layer1, como Solana, Aptos, Sui, Near e Avalanche.
Acredita-se que, através da análise sistemática acima, tanto as partes do projeto quanto os usuários terão uma compreensão mais abrangente e aprofundada das principais cadeias públicas no mercado hoje, e também podem fornecer uma base teórica mais sólida para a implantação de projetos, investimento e outras decisões relacionadas com base em diferentes cadeias públicas.
Abertura
Na onda da era digital, o Ethereum brilha como uma estrela brilhante no topo do mundo blockchain. Desde a sua criação, o Ethereum tem sido um facilitador de ponta da tecnologia blockchain e de contratos inteligentes, criando constantemente novos capítulos na história. Ethereum, como o pioneiro de jogos blockchain, tem liderado o desenvolvimento da pista GameFi. Guatian irá levá-lo através da rota de desenvolvimento e atualização do Ethereum e explorar como esse ecossistema evoluiu de um projeto inicial para o ecossistema de blockchain público mais importante do mundo.
Primeiro, a origem e a história de desenvolvimento do Ethereum
Ethereum tem sido uma história emocionante de desafios, inovações e lutas desde o primeiro dia.
No final de 2013, o Ethereum Vitalik Buterin lançou o white paper do Ethereum, que herdou alguns dos conceitos de design do Bitcoin, ao mesmo tempo em que abriu um novo capítulo no desenvolvimento do blockchain. Então, em 2014, o Ethereum lançou uma ICO que levantou cerca de US$ 18 milhões em Bitcoin em 42 dias, chocando toda a comunidade blockchain.
Em 30 de julho de 2015, o Ethereum lançou com sucesso a primeira versão do Frontier, e no final do ano propôs um padrão extremamente abrangente para a indústria - ERC20.
No entanto, 2016 logo depois, tornou-se o ano mais turbulento para o Ethereum. Em março de 2016, o Ethereum introduziu a atualização Homestead, uma grande atualização de rede. A atualização visa melhorar a estabilidade e segurança do Ethereum, marcando a entrada do Ethereum em uma fase mais madura. A atualização do Homestead melhora a máquina virtual do Ethereum, as ferramentas de desenvolvimento de contratos inteligentes e o protocolo de rede, atraindo mais desenvolvedores e empresas para participar. No entanto, os bons tempos não duraram muito e, durante maio e junho de 2016, a comunidade Ethereum passou por uma grande crise conhecida como o evento DAO. A DAO é uma organização autônoma descentralizada com vulnerabilidades em seus contratos inteligentes que permitem que invasores roubem grandes quantidades de Ether. O incidente provocou divisão na comunidade, com um defendendo um hard fork para recuperar o Ether roubado e o outro insistindo no princípio de não modificar o blockchain. Eventualmente, um hard fork ocorreu e o Ethereum se dividiu em dois blockchains diferentes, Ethereum (ETH) e Ethereum Classic (ETC). Ethereum Classic adere ao princípio de não interferência com o código e continua a manter o bloco de gênese Ethereum inalterado.
Se 2016 marcou a evolução do Ethereum de uma start-up para uma plataforma blockchain mais madura e complexa, 2017 foi um verdadeiro boom para o Ethereum. No início de 2017, a Ethereum Enterprise Alliance (EEA) foi formada para promover a adoção do blockchain Ethereum no mundo corporativo. A aliança atraiu muitas empresas bem conhecidas, incluindo Microsoft, IBM, Intel e outras, para pesquisar e desenvolver conjuntamente a tecnologia Ethereum.
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Em outubro de 2017, o Ethereum concluiu a primeira fase da atualização do Metropolis, chamada "Metropolis Byzantium". Esta atualização introduz uma série de melhorias, incluindo melhor proteção de privacidade, maior segurança de contratos inteligentes e custos de transação reduzidos. Metropolis Byzantium fortalece ainda mais a funcionalidade do Ethereum, abrindo caminho para o desenvolvimento futuro.
Com a atualização da mainnet, a mania ICO (Initial Coin Offering) varreu todo o mundo blockchain. Em 2017, a plataforma de contratos inteligentes da Ethereum tornou-se a primeira escolha para muitos novos projetos, muitos dos quais levantaram fundos através de ICOs. Este boom levou a uma disparada do preço do Ethereum e atraiu um grande número de investidores e desenvolvedores. O preço do Ethereum subiu de alguns dólares no início de 2017 para centenas de dólares no final do ano. Isso atraiu a atenção mundial, impulsionando o Ethereum para a segunda maior moeda de capitalização de mercado no mercado de criptomoedas. Mas o outro lado do boom, devido à proliferação de transações e contratos inteligentes, trouxe o crescente congestionamento de transações do Ethereum e altas taxas de gás. Isso fez com que a comunidade Ethereum começasse a prestar atenção ao problema da expansão da rede e melhoria de desempenho, e também abriu caminho para a atualização contínua do Ethereum.
Em 2018, o Ethereum enfrentou sérios desafios. No início de 2018, o Ethereum e outras criptomoedas experimentaram uma enorme queda de preço que fez com que o preço do Ethereum caísse drasticamente. Isso provocou volatilidade no mercado e preocupações dos investidores, refletindo a instabilidade do mercado de criptomoedas. No inverno cripto, as atualizações do Ethereum não pararam, e o desenvolvimento do Ethereum 2.0 fez um progresso importante e determinou a rota geral da prova de trabalho (PoW) para a prova de participação (PoS) para melhorar a escalabilidade e a eficiência energética. Ao mesmo tempo, a rede Ethereum continuou a enfrentar congestionamento e altas taxas de transação em 2018 devido ao aumento no volume de negociação. Isso levou a uma maior atenção ao desempenho e à escalabilidade da rede e gerou muita discussão sobre como lidar com esses problemas.
Em 2018, reguladores em todo o mundo começaram a tomar medidas regulatórias mais rígidas contra criptomoedas e ICOs. Isso levou a uma série de projetos ICO sendo investigados e sancionados, e a indústria cripto começou a se concentrar em questões de conformidade legal. Apesar da volatilidade do mercado, 2018 viu o surgimento do ecossistema de finanças descentralizadas (DeFi). Os projetos DeFi estão crescendo rapidamente no Ethereum, incluindo exchanges descentralizadas, plataformas de empréstimo e stablecoins, trazendo novas oportunidades e inovações para o ecossistema Ethereum.
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2019 foi um ano de inovação para o Ethereum. O projeto Ethereum 2.0 fez um progresso importante em 2019, incluindo o lançamento da cadeia de beacons Beacon Chain, marcando o movimento gradual do Ethereum em direção a uma rede mais escalável e energeticamente eficiente. 2019 foi também o ano em que o ecossistema DeFi explodiu. Um grande número de projetos DeFi surgiram no Ethereum, incluindo plataformas de empréstimo, exchanges descentralizadas, stablecoins e muito mais. Esses projetos atraíram bilhões de dólares em entradas, trazendo inovação descentralizada para o setor financeiro.
Com a ascensão do DeFi, os reguladores começaram a se concentrar na conformidade com o Ethereum e outros projetos de blockchain. Isso levou a que alguns projetos fossem obrigados a tomar medidas para cumprir as leis e regulamentos, o que também levou a discussões sobre o equilíbrio entre a natureza da descentralização e o cumprimento. Stablecoins no Ethereum, como USDT, DAI e USDC, tornaram-se ativos importantes no mundo cripto, proporcionando estabilidade e liquidez ao comércio de criptomoedas. 2019 também viu o aumento dos jogos em blockchain, com alguns jogos no Ethereum começando a atrair um grande número de usuários. Esses jogos normalmente usam NFTs (tokens não fungíveis) para dar aos jogadores verdadeira propriedade e interoperabilidade.
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Desde a sua criação, passando pela maturidade, até ao seu pico, o Ethereum tem sofrido constantes mudanças e desafios, e tem demonstrado plenamente o seu grande potencial como uma plataforma de contratos inteligentes. Da atualização inicial do Homestead ao hard fork, do frenesi das ICOs ao aumento da regulamentação e à ascensão inicial do DeFi e dos jogos em cadeia, a comunidade Ethereum continua a se esforçar para impulsionar avanços tecnológicos que criam infinitas possibilidades para o futuro do blockchain. Vamos nos concentrar na história do desenvolvimento de jogos em cadeia do Ethereum.
Em segundo lugar, a ascensão dos jogos on-chain Ethereum
Se você quiser resolver o histórico de desenvolvimento de jogos em cadeia, a primeira coisa é o ecossistema Ethereum. Desde 2017, o Ethereum floresceu em centenas de flores, e houve muitos jogos em cadeia fenomenais. Selecionamos alguns projetos representativos para falar sobre sua história de desenvolvimento e problemas existentes.
Quando se trata do criador de jogos em cadeia, a maioria das pessoas vai pensar nele como CryptoKitties em 2017, e embora não seja estritamente o primeiro jogo de cadeia, é de fato o primeiro jogo fenomenal a se tornar popular no Ethereum e ser conhecido pela maioria das pessoas. É um jogo baseado na coleta e criação de gatos digitais, que pela primeira vez combinou o ERC-721 para se tornar o primeiro projeto NFT, e cada gato digital é um NFT único. A adoção, criação e negociação de gatinhos inflamou com sucesso o sentimento FOMO no círculo cripto, e o preço de um gato cripto é tão alto quanto um milhão, o que também faz a maioria dos jogadores comuns cair de queixo. O sucesso do CryptoKitties gerou um grande número de jogadores/partes do projeto para o interesse em NFTs, e devido à popularidade do jogo, o congestionamento de transações e altas taxas se tornaram a norma, o que também expôs os problemas de escalabilidade da rede Ethereum.
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Avançando para 2018, Gods Unchained entrou em cena. É um jogo de cartas "Hearthstone" no Ethereum, onde os jogadores podem coletar, negociar e batalhar cartas com diferentes atributos. O jogo garante a segurança das cartas usando NFTs no Ethereum, de modo que os jogos em cadeia e jogos de cartas realizaram um período de lua de mel profundo, e também inaugurou a era do "Fi" em tudo. No entanto, devido às limitações da rede Ethereum, o jogo ainda sofre com atrasos de transação e altas taxas durante os períodos de pico.
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A última onda de projetos que realmente se desenvolveram até o topo da cadeia é Axie Infinity. Axie é uma coleção baseada em Ethereum e jogo de combate onde os jogadores podem coletar, nutrir e trocar tokens através da criatura virtual do jogo, Axie. Quando saiu em 2018, por estar no deep bear market, foi morno, até que uma onda de bull market em 21 anos fez sua rápida ascensão, o que não só aumentou muito a jogabilidade do jogo e o entusiasmo dos jogadores, mas também trouxe uma nova onda de calor de jogo em cadeia "P2E", e deu origem a um grande número de uniões de jogos e estúdios de ouro. Em seu auge, Axie teve um faturamento mensal de mais de US$ 300 milhões, ultrapassando "Honor of Kings" para se tornar o jogo mais lucrativo do mundo. A ascensão do modelo P2E também representa a chegada real da era GameFi, que promove o desenvolvimento e negociação de ativos de jogos baseados na tecnologia blockchain através do modelo DeFi + NFT. Além de Axie Infinity, uma série de jogos com modelos semelhantes apareceram no mercado, como Alien Worlds, Cryptoblades, Sorare, Zed Run e outros. No entanto, devido ao congestionamento e às altas taxas de transação da rede Ethereum, o limite de entrada e os custos de transação do jogo são muito altos, o que também limita a participação de muitos jogadores.
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Outro ramo importante dos jogos em cadeia é a chamada fação "meta-universo", representada por Sandbox e Decentraland, jogos de meta-universo com elementos de meta-universo e vendas de terras como o principal modelo econômico. Tomemos Decentraland, por exemplo, uma plataforma de negociação virtual baseada em Ethereum onde os usuários podem comprar, coletar e negociar terras e ativos virtuais no jogo. A Decentraland usa NFTs para garantir a propriedade real de ativos virtuais. No entanto, a falta de otimização do jogo, a má experiência e as limitações de desempenho da rede Ethereum também atrapalharam o desenvolvimento do jogo. Como você pode ver no gráfico abaixo, o valor e o volume de transações dos terrenos da Decentraland continuaram a diminuir desde seu pico no final de 2021 (cerca de US$ 34 milhões) e agora é menos de 1% de seu pico.
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1, alguns jogos on-chain Ethereum inovadores:
Propriedade e escassez: A tecnologia Blockchain torna os ativos virtuais em jogos verdadeiramente propriedade e escassez. Os jogadores podem realmente possuir e controlar seus ativos de jogo, e a oferta desses ativos é limitada, dando assim aos ativos virtuais maior valor e transação.
Ecossistema econômico: os jogos on-chain Ethereum criam um ecossistema econômico real para os jogadores. Os jogadores podem ganhar ativos virtuais através de seus esforços e dedicação no jogo e negociá-los, vendê-los ou alugá-los a outros jogadores. Este modelo económico proporciona aos jogadores a oportunidade de ganhar valor real e também proporciona uma maior motivação para o jogo crescer.
2, os jogos on-chain Ethereum enfrentam alguns problemas e desafios:
O maior problema do Ethereum ainda está em sua escalabilidade, devido à arquitetura limitada, resultando em escalabilidade insuficiente, velocidade de transação lenta, e taxa de transferência limitada também leva a altas taxas de gás, especialmente na fase de venda centralizada de projetos NFT e tokens, a degustação levará à guerra de gás, de modo que a rede é paralisada, as taxas de transação são instantaneamente empurradas para extremamente altas, o que afeta muito a experiência do usuário.
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Terceiro, atualização do Ethereum 2.0
O Ethereum lançou seu testnet ETH2.0 no final de abril de 2020 e, após meio ano de testes, lançou oficialmente sua mainnet 2.0 em dezembro, marcando a chegada da era Ethereum 2.0. O Ethereum 2.0 é uma grande atualização para a rede principal 1.0 que visa melhorar o desempenho, escalabilidade, segurança e sustentabilidade do Ethereum para acelerar o uso e a adoção do Ethereum.
Porquê atualizar 2.0
Como mencionado acima, em transações relacionadas a jogos em cadeia, o Ethereum Gas tem sido criticado pelos usuários por sua alta taxa de gás, velocidade de confirmação lenta e baixa eficiência. Embora algumas equipes tenham otimizado a eficiência das transações e reduzido as taxas até certo ponto, desenvolvendo aplicativos externos, como os Flashbots, eles viram uma fração da crescente demanda por transações. A fim de melhorar fundamentalmente este problema, é necessário cortar de dentro da cadeia pública Ethereum e atualizar sua arquitetura subjacente, a fim de fazer a rede ter um salto de desempenho essencial.
Embora o Ethereum ainda ocupe uma posição de liderança absoluta no atual mercado de cadeia pública, a adição contínua de retardatários, especialmente em desempenho e arquitetura, tem continuamente superado e inovado, o que abalou a participação de mercado do Ethereum em certa medida. A seguir está o desempenho e a comparação de dados de várias grandes cadeias públicas antes de 2020 (antes da atualização do Ethereum 2.0), o Ethereum não é dominante em vários dados (TPS, taxas de transação, eficiência de blocos, etc.), se continuar a se desenvolver, é previsível que será fácil de ser superado em participação de mercado e valor de mercado no futuro próximo.
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A cadeia pública representada pela BSC e Solana não é apenas compatível com Ethereum EVM, mas também tem uma enorme bênção ecológica, e é apoiada pela Binance, FTX e outros proprietários de ouro, e naturalmente tem dividendos de usuário e vantagens de capital, que podem crescer rapidamente e desviar o tráfego do Ethereum. O congestionamento e as altas taxas do próprio Ethereum dão a essas cadeias públicas excelentes oportunidades de desenvolvimento. Estes forçaram o Ethereum a atualizar o mais rápido possível, a fim de continuar a manter a posição de rei da cadeia pública.
Desde a sua criação, o Ethereum viu um aumento de mil vezes nas transações, de alguns milhares de volumes de negociação diários para basicamente estável no nível do milhão. O rápido crescimento é acompanhado por uma grande quantidade de dinheiro derramando no campo das criptomoedas, que também trouxe mais aplicativos de alta qualidade e um grande número de usuários, enquanto os requisitos dos usuários para a segurança e proteção da privacidade da tecnologia blockchain também estão aumentando.
Na aplicação do campo financeiro, os usuários têm fortes demandas por privacidade de endereço, etc., e a transparência excessiva do mundo blockchain obviamente se tornará uma restrição importante no desenvolvimento de limitadores. Como alcançar a proteção da privacidade sob a premissa de garantir a segurança também é uma das questões importantes que precisam ser resolvidas no desenvolvimento futuro do Ethereum.
Atualizar Conteúdo Principal
Todo mundo já deve ter ouvido falar do triângulo impossível do blockchain, ou seja, descentralização, segurança e escalabilidade, e a atualização do Ethereum 2.0 propôs um plano de resposta para os três aspetos desse triângulo, e então construiu o conteúdo principal da linha principal dessa atualização.
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1****, Cadeias de estilhaços - **** Resolver problemas de escalabilidade**
Shard chain é um mecanismo de arquitetura que pode melhorar muito a eficiência e escalabilidade das transações Ethereum. No mais recente esquema de fragmentação do Ethereum (Sharding 2.0), todos os recursos da rede serão divididos em diferentes segmentos, cada fragmento pode ser entendido como uma nova cadeia, e conectado à cadeia beacon (cadeia de hub), de modo que cada nó não precisa processar todas as transações, só precisa executar uma fatia, e só precisa armazenar uma pequena parte dos dados, melhorando muito a eficiência do trabalho e aliviando muito o problema de escalabilidade do Ethereum.
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O esquema de fragmentação 2.0 é adaptado para a solução de Rollup (explicaremos o esquema de Rollup e o projeto de Camada 2 em um artigo subsequente), enquanto a solução de Rollup é uma extensão da solução de fragmentação. Com os Rollups, todos os processos de resgate e execuções ocorrem off-chain, enquanto a cadeia principal Ethereum armazena apenas dados de transações. A implementação híbrida de fragmentação de dados e Rollups pode, teoricamente, permitir que o Etherstock processe mais de 100.000 transações por segundo, e o Rollups é considerado a solução de dimensionamento mais ideal atualmente.
Prova de Participação**** - **** Resolvendo o Problema da Descentralização**
Outra atualização importante para o Ethereum 2.0 é a introdução do mecanismo de consenso Proof of Stake (PoS). Uma vez que o Ethereum era baseado em prova de trabalho (PoW), que exigia muito poder de computação e energia, e a transição de PoW para PoS reduzirá o consumo de energia em mais de 99%.
Mecanismo de consenso PoW do Ethereum 1.0, os mineradores recebem ETH processando trocas empacotadas. No mecanismo PoS no ETH2.0, os usuários só precisam apostar ETH para se tornarem validadores na rede para obter prova de participação representando ações. Sob o mecanismo PoW, tornar-se um nó de verificação requer a compra de plataformas de mineração caras e gerar poder de computação suficiente para ser competitivo, enquanto sob o mecanismo PoS, o limiar de entrada do nó de verificação pode ser efetivamente reduzido. Qualquer usuário que apostar 32 ETH terá a chance de entrar no comitê de validadores, que é selecionado pelo algoritmo aleatório da cadeia de beacons para selecionar validadores de blocos e proponentes de blocos, onde os proponentes de blocos empacotam transações para propor novos blocos, e outros validadores de bloco testam novos blocos e, finalmente, cooperam para concluir o processo de produção de blocos. A redução do limiar de entrada fez com que mais nós participassem da verificação, e toda a rede se tornou mais descentralizada e descentralizada.
3**, Beacon Chain e Casper**** Mecanismo - **** Resolver problemas de segurança**
A introdução de mecanismos de sharding e consenso PoS resolve os problemas de escalabilidade e descentralização, mas também traz novos desafios de segurança. Por exemplo, 51% de ataque causado por fragmentação, ataque de gasto duplo entre fragmentos e ataque sem interesse, ataque de longo alcance e ataque simples causado por mecanismo de consenso PoS. O Ethereum une esses dois tipos de riscos e resolve problemas de segurança por meio da cadeia beacon e do mecanismo de consenso Casper.
Para resolver o problema de ataque de 51%, a cadeia de beacons evitará a tradição de conluio entre nós de verificação e melhorará a segurança, fornecendo aleatoriedade, tornando cada validador imprevisível e remodelando todos os validadores após cada tarefa de verificação, e elegendo um novo comitê de verificação. Ao mesmo tempo, a comunicação entre estilhaços é realizada através da cadeia de beacons, e o status e as informações de todos os fragmentos são registrados para evitar o problema do gasto duplo.
Casper é o protocolo de consenso central do Ethereum 2.0, responsável por gerenciar nós do sistema e impor recompensas e penalidades aos validadores. Os validadores precisam passar pelo staking e aplicar à cadeia de beacons para se tornarem nós antes de poderem executar o protocolo. Se o validador não concluir a tarefa atribuída, há o risco de perder o token apostado ou até mesmo ser expulso do pool de nós e incapaz de continuar participando do trabalho de verificação. Isso força os validadores a agir honestamente e cumprir as regras de consenso através de um sistema de recompensa e punição, resolvendo em grande parte o problema de ataque desinteressado do PoS.
Um ataque de longo alcance refere-se a partir do bloco de gênese, criando uma cadeia que é mais longa do que a cadeia principal original e adulterando o histórico de transações para substituir a cadeia principal original. Um ataque simples é um ataque em que a cadeia bifurcada cria tantos blocos quanto possível por unidade de tempo para exceder o comprimento da cadeia principal original. O Ethereum atualizado define o primeiro bloco de slot em cada época como um ponto de verificação e alcança o determinismo final da cadeia através da votação, tornando o bloco imutável e evitando tais riscos.
Roteiro de atualização do ETH 2.0
O fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, descreve o futuro caminho de atualização do Ethereum 2.0 em seis fases concisas: The Merge, The Surge, The Scourge, The Verge, The Purge e The Splurge. Cada fase gira em torno de um tema específico e atualização de recursos.
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1. A fusão
A fusão marca a transição do Ethereum para um sistema PoS e marca um passo importante para realizar a visão do Ethereum de uma rede altamente descentralizada, escalável, segura e sustentável. A fusão foi implementada através de duas atualizações importantes: Bellatrix e Paris (propostas EIP-3675 e EIP-4399), fundindo a camada de execução original do Ethereum com sua recém-estabelecida camada de consenso PoS (Beacon Chain), que foi concluída em outubro de 2022.
Algumas das principais mudanças trazidas pelo The Merge são, a mais importante das quais é que os nós completos precisam executar tanto a camada de execução quanto os clientes da camada de consenso. Antes de The Merge, um único cliente pode lidar com todas as tarefas relacionadas a transações e blocos, enquanto após The Merge, os clientes da camada de execução e da camada de consenso mantêm uma rede peer-to-peer, os clientes da camada de consenso lidam com propagação, prova e penalidades de blocos, enquanto os clientes da camada de execução continuam a gerenciar a execução de transações e a manutenção do estado.
Uma das atualizações importantes para o The Merge é o Single Slot Finality (SSF). O SSF visa reduzir o tempo de determinismo de bloco do Ethereum para um slot, em vez dos atuais 64 a 95 slots (cerca de 15 minutos). Para implementar o SSF, três desafios principais devem ser abordados: desenvolver algoritmos de consenso precisos, otimizar o processo de agregação de assinaturas e determinar a melhor abordagem econômica para a participação do validador. As soluções para estes desafios já existem, mas demoram muito tempo a implementar. Os amigos interessados podem seguir os artigos de Vitalik, que exploram estas questões.
A eleição secreta de líderes consiste em criar um mecanismo para eleger secretamente os proponentes, através de números aleatórios e baralhamento, para alcançar a imprevisibilidade, a equidade e a singularidade das eleições dos proponentes, reduzindo a possibilidade de serem atacados.
2. O surto
O Surge é outra parte importante da atualização do Ethereum para resolver os problemas de escalabilidade que o atormentam desde o nascimento da tecnologia blockchain, para que seu desempenho possa eventualmente atingir o nível de 100.000 TPS, próximo à velocidade dos pagamentos eletrônicos tradicionais (como o visa). Esta atualização é conseguida através de Danksharding ("DS", sharding).
Proto-Danksharding (EIP-4844) é o primeiro passo em Danksharding, um passo importante para Deneb-Cancun (ou seja, atualização de Cancun), e um passo importante para o Ethereum implementar um mecanismo de fragmentação e completar o roteiro de expansão, o que pode reduzir significativamente os custos operacionais e de transação do Layer 2 Rollup. Ao permitir que cada bloco de estilhaço seja incluído diretamente na cadeia de beacons, o bloco de estilhaços não contém mais a transação executada, mas apenas o grande bloco de dados, e a tarefa de transação específica será cuidada pelo protocolo de rollup de Camada 2.
Depois que os dados de transação originais da Layer2 são enviados para a mainnet da Layer1, como verificar a correção dos dados, com base em soluções diferentes, duas rotas de rollup diferentes surgiram, ou seja, rollups otimistas e rollups ZK.
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Os rollups otimistas são soluções à prova de fraude ou baseadas em desafios que adotam uma abordagem otimista para a razoabilidade dos dados. Se ninguém contestar os dados e apresentar provas de fraude dentro do prazo especificado (por exemplo, uma semana), os dados são considerados verdadeiros e precisos.
Mas quando alguém contesta e aponta que uma transação é fraudulenta, os rollups otimistas precisam implementar um conjunto de lógica EVM no contrato inteligente da L1 para simular a execução dessa transação, de modo a verificar a legitimidade dos dados e punir o fraudador e recompensar o desafiante. Ao contrário dos rollups otimistas, o Arbitrium adota uma abordagem diferente. Em vez de implementar uma lógica EVM, ele reduz o escopo de instruções problemáticas, fazendo com que o desafiante interaja com o contrato por várias rodadas. Finalmente, verifique a instrução problemática.
ZK rollups é uma solução baseada em tecnologia de prova de conhecimento zero, que pode ser entendida como L1 terceirizando o processo de cálculo da transação para L2, e L1 pode verificar se L2 executou a transação corretamente, que é o charme da prova de conhecimento zero. Ao mesmo tempo, porque a assinatura da transação foi verificada no processo de execução da transação em L2, ou seja, a parte de prova de conhecimento zero já contém a verificação da assinatura, de modo que a transação submetida a L1 não pode conter a assinatura, economizando ainda mais espaço de dados. A legitimidade das transações pode ser confirmada imediatamente, e a menor quantidade de dados torna os rollups ZK considerados mais alinhados com a direção futura da L2. O desafio foi como os rollups ZK projetaram um sistema de circuito comum, zkEVM, que era compatível com todas as aplicações.
3. O Flagelo
O Scourge inclui uma série de atualizações projetadas para facilitar a centralização de MEVs, mantendo a inclusão justa e transparente das transações. MEV é uma medida da receita adicional que um minerador ou validador pode ganhar em cima da recompensa de bloco e taxas de transação, que é alcançado estrategicamente incluindo, excluindo ou reordenando transações dentro de um bloco. Um validador comum executando software padrão do lado do cliente que não tem recursos de captura de valor MEV, enquanto um grande validador usa software modificado e otimizado para capturar valor MEV, essa injustiça levará a rede a se tornar cada vez mais centralizada
A solução para o problema acima é proposer builder separate (PBS), ou seja, o proponente proponente ainda é o protagonista do bloco de publicação, mas a construção e execução do bloco é entregue ao criador construtor de blocos. Em um mercado que funciona bem, criadores competitivos licitarão o valor total do MEV que podem extrair do bloco, permitindo que o conjunto de validadores descentralizados receba a maior parte da recompensa MEV. Como resultado, o PBS é capaz de combater eficazmente as forças centralizadas dos MEVs.
Outra característica do PBS é que ele aumenta o custo da revisão. O espírito do blockchain sempre foi incompatível com a censura centralizada e, em uma solução PBS, os construtores de blocos adicionam o maior número possível de transações por causa da concorrência de preços entre os construtores. Se um construtor quiser excluir um negócio da revisão, o seu lance potencial pode ser completamente inferior ao seu adversário e não será capaz de ganhar o leilão. Para ganhar o leilão e excluir as transações censuradas, ele precisa investir custos mais altos, o que aumenta o custo de revisão.
4. O Verge
The Verge é implementar um método de validação de bloco minimalista, ou seja, baixar uma pequena quantidade de dados, realizar cálculos básicos, e para atingir esse objetivo, você precisa atualizar o Merkle Patricia Trie (MPT) existente para Verkle Trie.
Atualmente, o Ethereum implementa o gerenciamento de dados de estado por meio do MPT. Para ter certeza de que o resultado está correto, toda a prova do MPT é necessária e, em seguida, o hash camada por camada é verificado. Atualmente, cada nó completo do Ethereum mantém uma árvore de estado completa, de modo que transações independentes e verificação de estado podem ser realizadas, mas também torna todo o processo de verificação muito ineficiente e complicado. A prova Verkle Trie não requer a participação de nós irmãos, e a largura da árvore pode ser grande e rasa, o que torna a eficiência da prova muito melhorada, e espera-se que aumente em 5-10 vezes.
5. O Expurgo
O Pure significa Limpeza e visa alcançar protocolos mais simples, nós mais leves, removendo a carga do armazenamento de dados históricos. Na era Ethereum 1.0, cada nó precisa reter os dados históricos de todos os blocos e, após a atualização 2.0, a verificação de blocos introduz a finalidade e o ponto de verificação, e a sincronização de dados da cadeia beacon não precisa começar a partir do bloco fundador, o que melhora muito a velocidade da sincronização de dados. Com a introdução do EIP-4444, o cliente deixará de guardar dados históricos com mais de um ano, os dados expirados serão arquivados e existem regras especiais de leitura e escrita para aceder aos dados arquivados.
6. O Splurge
O Splurge significa exibir-se, representando momentos de glória. Esta série inclui atualizações para todas as categorias diversas, incluindo abstração de conta, EIP-1559 multidimensional e funções de atraso verificáveis. Entre eles, a abstração de contas reduzirá muito o limite para o uso de carteiras. Ele abstrai todas as contas em uma espécie de conta, uma conta de contrato. As carteiras podem ser atualizadas para carteiras de contrato, criando um contrato inteligente para cada usuário gerenciar os ativos dos usuários e as interações on-chain. A carteira de contrato pode definir mais lógica de negócios, como limite de segurança, multiassinatura, taxa de gás, etc., e haverá modelos de carteira correspondentes para os usuários escolherem no futuro, tornando mais conveniente configurar a carteira de contrato.
Impacto subsequente e perspetiva
O impacto da atualização do Ethereum 2.0 no mercado é positivo. Em primeiro lugar, a atualização melhorará o desempenho e a escalabilidade das transações do Ethereum e, através da introdução da tecnologia de fragmentação e do mecanismo de consenso aprimorado, melhorará muito a taxa de transferência da rede e a velocidade de confirmação da transação, o que melhorará muito a disponibilidade e a competitividade da rede Ethereum e atrairá mais desenvolvedores e empresas para se juntarem ao ecossistema Ethereum. Em segundo lugar, o Ethereum 2.0 também melhorará a segurança e a estabilidade. Ao introduzir a cadeia beacon e o mecanismo Casper, bem como o token staking, reduz a dependência de energia enquanto melhora a segurança e a estabilidade geral da rede. Mais uma vez, a atualização do Ethereum 2.0 trará mais inovação e funcionalidade. Ao ajustar a distribuição de benefícios, reduzindo a carga sobre os nós, diminuindo o limiar de nós e introduzindo a tecnologia de fragmentação, o Ethereum será capaz de suportar contratos inteligentes mais complexos e aplicativos descentralizados. Além disso, com a integração de soluções de Camada 2, o Ethereum será capaz de processar mais dados de transações e atender melhor à demanda do mercado. Tal proporcionará mais oportunidades para os programadores e as empresas criarem aplicações e serviços mais valiosos.
No entanto, a implementação da atualização do Ethereum 2.0 também enfrenta alguns riscos e desafios potenciais. Primeiro, porque a atualização requer grandes mudanças na rede, haverá diferentes versões de nó que não são uniformes, o que levará ainda mais a problemas como falta de vontade de atualizar ou incapacidade de atualizar. Em segundo lugar, o impacto da atualização no ecossistema Ethereum é incerto, e para aplicações já no ecossistema Ethereum, a atualização pode levar a uma série de problemas de compatibilidade. Finalmente, o cronograma de atualização também é incerto, e dificuldades técnicas e atrasos na atualização podem afetar o processo de atualização.
A atualização do Ethereum de 1.0 para 2.0 é um marco importante no ecossistema Ethereum, mas seu desenvolvimento nunca vai parar. Com um roteiro claro, a equipe de desenvolvimento está avançando com a implementação de várias atualizações de módulo para realizar todo o potencial do Ethereum e realizar a rede descentralizada ideal. Espere que, em um futuro próximo, veremos um ecossistema Ethereum mais forte e eficiente. O desenvolvimento vigoroso da layer2 também injetará continuamente um novo impulso na ecologia Ethereum para alcançar mais aplicações (incluindo jogos) e dados na cadeia. Em futuras séries de artigos, vamos cortar da perspetiva de Rollups Otimistas e ZK Rollups para analisar profundamente os projetos de cadeia pública das duas faixas de Camada 2, então fique atento!
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