Como reviver a cultura do Ethereum? Quais poções mágicas o Monad possui?

1. A aldeia caída de Ethereum

Era uma vez, no vilarejo de Ethereum, um grupo de sapos verdes Pepe. Esse já foi um dos reinos mais animados, onde a alta descentralização e a forte segurança deram origem a uma economia próspera.

Orientados por esses princípios, os moradores realizavam eleições regulares com base em seus interesses para nomear líderes que supervisionavam a geração de blocos que registravam transações a cada 12 segundos. Dessa forma, eles gerenciavam diligentemente a próspera economia do vilarejo.

Agora, a antiga glória do Ethereum começou a se desvanecer, com a disseminação de vírus de memes e o enfraquecimento do poder da aldeia. Sombras pairam sobre as ruas e os sapos Pepe verdes se arrastam pesadamente, vagando sem rumo pelo vilarejo desolado e mal iluminado.

No entanto, alguns sapos verdes Pepe ainda anseiam por restaurar o esplendor perdido da Ethereum. Eles apoiam a “Reforma L2”, um movimento que visa a revitalizar a aldeia. Por meio de seus esforços, a Ethereum começa a florescer novamente, alcançando uma vitalidade econômica que antes era considerada impossível.

Mas a Reforma L2 também tem suas limitações. Vilas próximas, como Solana e Sui, embora jovens e cheias de instabilidade, estão evoluindo rapidamente por meio de revoluções científicas sem precedentes. Suas inovações tornam as transações financeiras complexas perfeitas, enquanto a Ethereum, apesar das reformas, ainda enfrenta dificuldades. Consequentemente, circulam rumores entre os sapos Pepe sobre a possibilidade de se mudarem para essas aldeias vizinhas.

Então, em um dia fatídico, um feiticeiro Pepe roxo apareceu na aldeia Ethereum.

2. A chegada do Mago Pepe Roxo

Vestido com uma túnica roxa, o mago Pepe olhou com tristeza para a glória perdida da aldeia Ethereum, determinado a estabelecer um novo reino chamado Monad.

Um dia, ele apareceu diante dos sapos verdes Pepe e anunciou seu grande plano de criar a aldeia das Mônadas. Ele reuniu os sapos verdes Pepe na praça central e começou a ouvir seus pensamentos.

O Sapo Pepe Verde 1 se manifestou: “Espero que a vida na Monad seja como a da Ethereum. Embora a Ethereum não tenha a escalabilidade da Solana ou da Sui, nunca pensei em sair porque suas culturas são muito diferentes das nossas.”

Green Pepe Frog 2 acrescentou: “Manter o mesmo modo de vida e cultura é importante, mas também espero um sistema que seja tão eficiente quanto os de outras aldeias. Embora o Ethereum seja seguro, ele não é suficiente para empresas que buscam velocidade e agilidade.”

O mago lembrou-se de seus desejos e prometeu criar a Mônada com as características culturais da Ethereum e a escalabilidade de Solana e Sui. Ele contemplou os poderosos feitiços necessários para realizar esse sonho: uma aldeia compatível com as tradições da Ethereum que pudesse atender aos avanços de eficiência da nova era.

Em seguida, ele compartilhou sua visão com os ansiosos sapos Pepe, acendendo a esperança deles por um verdadeiro lar que pudesse oferecer o melhor dos dois mundos.

3. Feitiço secreto 1: Execução atrasada

Uma limitação da escalabilidade da aldeia Ethereum está no processamento de cada transação durante o processo de consenso, que é uma etapa necessária para gerar cada novo bloco.

Na Ethereum, o líder que propõe um bloco deve calcular previamente todas as transações dentro dele para garantir a validade de cada transação. Além disso, os nós de validação que recebem esse bloco também devem calcular todas as transações para verificar a legitimidade e o voto do bloco.

Como o processo de consenso envolve computação e comunicação entre os aldeões, o tempo alocado para o processamento de transações é muito limitado, o que acaba resultando em uma escalabilidade restrita.

Para resolver esse problema, o mago Pepe roxo introduziu um novo feitiço chamado “Delayed Execution” (Execução atrasada). Esse feitiço separa o processo de “consenso” (ordenar as transações dos aldeões) do processo de “execução” (calcular os resultados dessas transações).

Em termos simples, em vez de obter consenso e execução simultaneamente para cada bloco, o consenso é obtido para o bloco N, enquanto a execução ocorre para o bloco N-1 (em que a ordem das transações já foi estabelecida).

Ao permitir a execução de um bloco inteiro, esse método aumenta significativamente o número de transações que podem ser processadas dentro do mesmo período de tempo.

Feitiço avançado: Raiz de Merkle Retardada

Na Ethereum, os nós computam antes de chegar a um consenso para garantir a validade do bloco. No entanto, no sistema de execução atrasada do Monad, o consenso e a execução são separados. Isso abre a possibilidade de os nós mal-intencionados ignorarem transações de consenso alcançadas anteriormente ou alterarem arbitrariamente os estados computacionais.

Para evitar isso, o Monad incorpora a raiz de Merkle (o resultado computado do bloco N-10) na proposta do bloco N. Se mais de dois terços dos nós chegarem a um consenso sobre o bloco N, isso significa um consenso sobre o cálculo do bloco N-10.

Se o resultado do cálculo de qualquer nó para o bloco N-10 não corresponder à raiz de Merkle contida no bloco N, esse nó será removido do consenso a partir do bloco N. O atraso de 10 blocos para a raiz de Merkle garante a detecção oportuna de quaisquer erros de cálculo.

É importante observar que o tempo de bloqueio do Monad é de 1 segundo, mas isso não significa que a finalidade do Monad exija 10 segundos. Graças ao sistema MonadBFT do Monad, a finalidade de slot único pode ser alcançada, resultando em uma finalidade de 1 segundo.

4. Feitiço secreto 2: hashes de transação

O inteligente mago Pepe roxo pensou em como os líderes da aldeia poderiam transmitir rapidamente as propostas de bloqueio para outros nós.

Na Ethereum, a abordagem típica é empacotar toda a proposta do bloco (incluindo todas as transações) e enviá-la pela rede.

No entanto, o assistente Pepe percebeu que, se o Monad adotasse esse método, a transmissão de propostas de blocos contendo várias transações seria uma tarefa assustadora e trabalhosa.

Para resolver esse problema, o assistente Pepe roxo introduziu o conceito de “hashes de transação”. Como todas as transações enviadas pelos aldeões já haviam sido propagadas pela rede, cada nó mantinha um registro das transações da aldeia Monad em seu próprio pool de memória.

Isso significava que o líder não precisava mais transmitir uma lista completa de transações em cada proposta de bloco. Em vez disso, o líder poderia simplesmente fazer referência às transações enviando seus valores de hash.

Assim, as propostas de bloco do Monad conteriam apenas os valores de hash de cada transação. Ao receber esses valores de hash, outros nós poderiam facilmente compará-los com seus próprios registros de transação.

5. Feitiço secreto 3: MonadBFT

No Monad Village, a ordem das transações em cada bloco e o consenso para a criação de blocos são controlados pelo MonadBFT, um mecanismo de consenso de alto desempenho baseado no HotStuff. Esse algoritmo BFT (Byzantine Fault Tolerance, tolerância a falhas bizantinas) em fases permite que o consenso seja alcançado em duas etapas.

A função do líder do bloco é selecionada aleatoriamente com base na cota de participação de cada participante. No Monad, a eficiência da construção de blocos é maior do que na aldeia Ethereum porque cada proposta de bloco N é transmitida junto com o Certificado de Quórum (QC) do bloco anterior N-1, indicando que mais de dois terços dos nós verificaram esse bloco.

O processo se desenvolve da seguinte forma:

1. O líder N transmite a proposta para o bloco N, acompanhada do QC para o bloco N-1.
2. Os validadores verificam o bloco N e enviam seus votos ao líder N+1.
3. O líder N+1 compartilha a proposta para o bloco N+1, juntamente com o QC para o bloco N.

No entanto, mesmo com o QC N, os validadores não podem confirmar imediatamente o bloco N, pois a natureza do blockchain não garante que todos os participantes estejam on-line e sincronizados.

Para proteger totalmente o bloco N, os validadores devem enviar seus votos “sim” para o bloco N+1, que contém o QC N, ao líder N+2. Quando o líder N+2 gera o QC N+1, ele confirma a conclusão bem-sucedida da rodada N+1, finalizando assim o bloco N.

Assim, com uma magia inteligente, o mago Pepe roxo guia a vila de Mônadas para uma nova era.

6. Feitiço secreto 4: Execução paralela

No Monad, para lidar com um grande número de transações na aldeia, o mago Pepe roxo criou um novo feitiço que processa as transações em paralelo, em vez de em série, como na aldeia Ethereum.

Com a execução atrasada, a execução só começa depois que se chega a um consenso sobre a ordem de transação do bloco. A aldeia de mônadas consiste em muitos executores qualificados, cada um responsável pelo processamento de transações, calculando independentemente suas entradas e saídas e criando uma lista de pendências.

Essas entradas e saídas não alteram imediatamente o estado da aldeia, mas aguardam em um estado mágico suspenso, prontas para serem enviadas na ordem determinada por consenso. Esse envio mescla os resultados com o estado atual, tecendo uma tapeçaria mágica perfeita e ordenada.

No entanto, surge uma reviravolta. O processamento paralelo introduz a possibilidade de conflitos de transação, que são raros na aldeia ordenada da Ethereum, mas representam um novo desafio no Monad.

Por exemplo, se uma transação (transação b) mostra o aldeão A presenteando o aldeão B com 1 ETH, enquanto outra transação (transação c) mostra B gastando esse ETH na pousada da aldeia, a ordem se torna crítica. Se a transação c tentar ser executada antes da transação b, ela falhará. Nesses casos, as transações conflitantes são reorganizadas e a transação c aguardará a conclusão da transação b para ser executada.

Portanto, no Monad, o núcleo da execução paralela está na ordenação: os resultados são computados em paralelo, mas as atualizações de estado são mescladas na ordem exata necessária.

7. Feitiço secreto 5: MonadDb

As ideias criativas do mago Pepe roxo não pararam por aí. Ele criou o MonadDb, um banco de dados personalizado exclusivo do Monad Village, projetado especificamente para armazenar o estado do blockchain. O Ethereum depende de um complexo Merkle Patricia Trie, conhecido por sua resiliência, mas também por sua ineficiência para clientes externos.

O MonadDb foi projetado com a execução paralela da aldeia em mente, suportando várias leituras e gravações simultâneas com alta precisão. Ao contrário dos bancos de dados tradicionais, que exigem que cada tarefa seja concluída antes de passar para a próxima, o MonadDb emprega a magia de E/S assíncrona, permitindo que as tarefas se sobreponham perfeitamente e abrindo caminho para o verdadeiro processamento de transações paralelas.

8. Venha visitar a Vila das Mônadas!

Por meio de uma série de feitiços maravilhosos e magia intrincada, o mago Pepe roxo criou a aldeia Monad. Aqui, as contas confiáveis, a criptografia, os formatos de transação, os idiomas e as carteiras da Ethereum se misturam sem esforço com a escalabilidade da Solana e da Sui. Agora, a Monad está prosperando, com o objetivo de realizar seu sonho de processar 10.000 transações por segundo.

Nascida da sabedoria e da esperança, será que a Monad Village conseguirá salvar o mundo assolado por vírus meme e ajudar a Ethereum a recuperar sua glória? Só o tempo dirá.