O problema de escala do Ethereum não é um novo tópico de discussão no reino criptográfico; este blockchain pioneiro de contrato inteligente é famoso pelas altas taxas de gás devido ao seu rendimento limitado durante períodos de alta atividade.

Uma das principais razões por trás da escalabilidade limitada é a natureza sequencial do ambiente de execução do Ethereum, a Máquina Virtual Ethereum (EVM). Para fornecer mais contexto, o EVM foi projetado para operar como uma máquina virtual Turing-completa, permitindo a execução segura de contratos inteligentes na blockchain Ethereum.

Embora esse ambiente de tempo de execução seja eficiente e confiável, ele processa as transações sequencialmente. Isso significa que as execuções de contratos inteligentes na blockchain Ethereum são processadas uma após a outra, demorando mais, especialmente durante atividades de alto volume.

No longo prazo, os usuários do Ethereum terão que suportar tempos de espera mais longos e custos mais elevados de gás, como foi o caso quando os CryptoKitties obstruíram a rede Ethereum pela primeira vez em 2017 e, mais recentemente, durante a mania do mercado DeFi e NFT em 2021.

EVM paralelo: um novo amanhecer para o ecossistema DApp 

Nos últimos anos, várias iniciativas foram lançadas para resolver o desafio de escalabilidade do Ethereum, incluindo cadeias alternativas de Camada 1, como Solana, e rollups de camadas, como Arbitrum e Optimism. 

Embora essas soluções de escalabilidade tenham desempenhado um papel notável no aumento do rendimento das transações, uma solução de escalabilidade mais inovadora é atualmente o assunto da comunidade DeFi; cadeias EVM paralelas, como Sui, Meter e Nomad, estão mudando o jogo ao introduzir ecossistemas de construção de DApp que podem processar múltiplas transações de contratos inteligentes simultaneamente. 

Vamos colocar isso em perspectiva; no modelo EVM padrão, se Alice e Bob enviarem transações para enviar uma quantidade X de um token nativo Ethereum para endereços diferentes, o EVM processará as transações em uma ordem sequencial, dependendo de qual transação foi iniciada primeiro. Isso significa que um deles teria que esperar mais tempo para que seu pedido de contrato inteligente fosse executado, apesar das transações serem independentes umas das outras. 

Porém, num modelo EVM paralelo, as duas transações seriam submetidas ao mesmo tempo, reduzindo o período de espera e o custo do gás. A analogia é semelhante à de uma CPU multi-core, onde cada núcleo é capaz de processar ou executar instruções independentes ao mesmo tempo, o que aumentou significativamente o poder de processamento dos computadores modernos.  

Existem duas abordagens principais para a paralelização de EVM: paralelismo otimista e o método de acesso ao estado. 

Paralelismo otimista: Como o nome sugere, um modelo EVM paralelo otimista assume inicialmente que todas as transações são naturalmente independentes. Depois que a transação é executada, o modelo verifica a suposição e retifica quaisquer transações dependentes que possam ter sido executadas de forma independente. A ressalva desse modelo é que ele pode levar a muitos conflitos após a execução da transação, especialmente ao processar transações dependentes. 

Método de acesso estatal: Ao contrário do anterior, esta abordagem separa proativamente as transações dependentes e independentes. Isso permite que contratos inteligentes executem transações dependentes em formato sequencial enquanto transações independentes são processadas em conjunto. Por outro lado, não há modificações retroativas, mas por outro lado, são necessários mais recursos e tempo para os desenvolvedores resolverem as transações de forma proativa. 

Blockchains de contratos inteligentes EVM paralelos 

Embora seja uma nova solução para os gargalos de escala do Ethereum, alguns blockchains compatíveis com DApp já estão liderando o caminho. Esta seção destacará brevemente três cadeias EVM paralelas principais que estão usando essa abordagem para resolver as limitações de escalabilidade do Ethereum.

Vamos

Com um valor total bloqueado (TVL) de US$ 751 milhões, o ecossistema blockchain Sui foi projetado como uma cadeia EVM paralela, aproveitando o método de acesso estatal. Notavelmente, esta rede de contratos inteligentes também apresenta um modelo de dados centrado em objetos para aumentar a clareza na ordenação proativa de transações independentes e dependentes. No momento em que este artigo foi escrito, havia mais de 25 DApps construídos no ecossistema blockchain Sui, a maioria dos quais são Dexes e plataformas de rendimento. 

Metro 

Esta é outra cadeia compatível com EVM que já integrou o envio de transações paralelas em sua rede principal. O que mais se destaca na abordagem do Meter à escalabilidade do Ethereum é o próximo banco de dados otimizado para criptografia do projeto, que aumentará o desempenho de E/S em 3x e reduzirá a pegada do disco para ⅓ do pebbleDB usado pelo Ethereum hoje. Outros recursos distinguíveis incluem Front Running/MEV Resistance, validação de múltiplos ativos e maior segurança e vivacidade, graças a uma combinação de consenso PoW e PoS.  

Mônada 

Ao contrário da rede blockchain Sui, a Monad aproveita o método de paralelismo otimista e afirma oferecer suporte a mais de 10.000 transações por segundo. O cofundador e CEO do projeto, Keone Hon, conversou com a Blockworks no início deste ano, enfatizando a importância de usar threads separados para permitir transações simultâneas por máquinas virtuais como o EVM, ao mesmo tempo em que mantém uma UI/UX simples para nativos DeFi. 

“O Monad pode basicamente usar formatos de transação exatamente iguais ao Ethereum e então, nos bastidores, implementar o paralelismo sem quaisquer alterações da perspectiva do usuário.” disse o Exmo. 

Conclusão

O ecossistema DApp cresceu significativamente nos últimos quatro anos e está claro que a adoção em massa não pode ocorrer até que os problemas de escalabilidade sejam resolvidos. Embora alguns entusiastas do DeFi possam defender a migração para ecossistemas DApp mais baratos, a realidade é que o Ethereum continua sendo o blockchain de contrato inteligente mais proeminente, detendo mais de 50% do valor total bloqueado (TVL), de acordo com o DeFi Llama.

Portanto, faz mais sentido desenvolver soluções de escalonamento que aprimorem as principais funcionalidades do Ethereum ou abordem vários desafios simultaneamente, como compatibilidade de EVM e processamento de transações paralelas.