O problema crescente do estado da Ethereum está a atingir um ponto crítico

O Ethereum acumulou silenciosamente um problema que não aparece nas taxas de gas ou nos gráficos de velocidade de transação, mas que ameaça a saúde a longo prazo da rede. Chama-se inchaço de estado. Os investigadores do Stateless Consensus da Ethereum Foundation estão agora a emitir um aviso claro: o estado em constante crescimento do Ethereum está a tornar-se mais difícil de armazenar, mais difícil de servir e mais difícil de descentralizar.

Numa proposta recente, a equipa explicou por que razão a questão é importante, como as melhorias de escalabilidade inadvertidamente a agravaram, e três caminhos concretos que poderiam evitar que a operação de nós se transforme numa atividade de elite reservada apenas aos maiores fornecedores de infraestrutura.

O Que Realmente Significa o "Estado" do Ethereum

O estado do Ethereum é a soma de tudo o que a rede atualmente conhece. Isso inclui saldos de contas, armazenamento de contratos inteligentes e o bytecode que executa aplicativos descentralizados (DApp). É a memória viva da chain.

Este estado sustenta um ecossistema que liquida milhares de milhões de dólares em valor e coordena milhares de aplicações através de DeFi / Finanças descentralizadas, NFTs, jogos e casos de uso empresariais. O problema é simples mas grave: o estado só cresce. Nada é removido.

À medida que mais aplicações implementam contratos e mais utilizadores interagem com eles, o estado expande-se permanentemente. Cada nó completo deve armazenar e servir estes dados, mesmo que grandes porções nunca sejam tocadas novamente.

Por Que o Inchaço de Estado do Ethereum Ameaça a Descentralização

Executar um nó completo do Ethereum já é dispendioso. Os requisitos de armazenamento continuam a aumentar, os tempos de sincronização aumentam, e servir dados torna-se mais frágil à medida que a chain envelhece. Segundo a Foundation, se o estado se tornar demasiado grande ou demasiado complexo de servir, toda a infraestrutura torna-se mais centralizada e mais frágil.

As atualizações de escalabilidade recentes aceleraram inadvertidamente esta tendência. A expansão da Layer 2, o Proto-Danksharding EIP-4844 e limites de gas mais elevados permitem mais atividade no Ethereum. Mais atividade significa mais contratos, mais escritas de armazenamento e crescimento de estado mais rápido.

A preocupação não é teórica. Os investigadores estão a testar ativamente cenários para compreender quando o tamanho do estado se torna um obstáculo, quando os nós têm dificuldade em permanecer sincronizados com o topo da chain, e quando as implementações de clientes começam a falhar sob pressão extrema de armazenamento.

Se apenas um pequeno grupo de operadores bem financiados puder executar nós completos, a resistência à censura e a neutralidade do Ethereum começam a enfraquecer.

A Validação Sem Estado Resolve Um Problema e Cria Outro

O roteiro a longo prazo do Ethereum inclui statelessness, onde os validadores podem verificar blocos sem armazenar o estado completo. Isto reduz significativamente o peso sobre os validadores e abre a porta a um maior rendimento.

Mas levanta uma nova questão: se os validadores não armazenam o estado, quem o faz?

Num design sem estado, a maioria do estado histórico e ativo seria provavelmente mantida por operadores especializados, como construtores de blocos, fornecedores de RPC, pesquisadores de MEV e exploradores de blocos. Essa concentração introduz novos riscos em torno da censura, disponibilidade durante interrupções e resiliência sob pressão regulatória ou externa.

A equipa do Stateless Consensus é clara sobre o compromisso. A validação sem estado melhora a escalabilidade, mas sem um design cuidadoso, pode empurrar o Ethereum para a centralização de infraestrutura.

Três Caminhos Propostos Para Combater o Inchaço de Estado

Para abordar o problema, os investigadores da Ethereum Foundation delinearam três abordagens complementares, cada uma atacando o crescimento do estado de um ângulo diferente.

Expiração de Estado

A Expiração de Estado concentra-se em remover dados inativos do estado ativo. A equipa estima que cerca de 80 por cento do estado do Ethereum não foi tocado há mais de um ano, mas cada nó ainda é obrigado a armazená-lo.

Sob este modelo, os dados inativos expiram do conjunto ativo mas podem ser reativados mais tarde usando provas criptográficas. Duas variantes estão a ser exploradas. Uma marca e expira entradas raramente usadas com uma opção de as reativar mais tarde. A outra agrupa o estado em eras, congelando eras mais antigas enquanto mantém os dados recentes ativos.

O objetivo é simples: parar de forçar cada nó a carregar dados que ninguém está a usar.

Arquivo de Estado

O Arquivo de Estado separa o estado quente do estado frio. Os dados acedidos frequentemente permanecem rápidos e delimitados, enquanto os dados mais antigos são preservados em armazenamento de arquivo para verificação histórica.

Esta abordagem permite que o desempenho do nó permaneça relativamente estável ao longo do tempo, em vez de se degradar à medida que a chain envelhece. Mesmo que o estado total continue a crescer, o peso operacional na maioria dos nós permaneceria gerível.

Também cria papéis mais claros entre nós otimizados para desempenho e nós otimizados para história e investigação.

Statelessness Parcial

O Statelessness Parcial permite que os nós armazenem apenas subconjuntos do estado em vez de tudo. Carteiras e clientes leves fariam cache dos dados em que confiam, reduzindo a dependência de fornecedores de RPC centralizados.

Este modelo reduz os custos de armazenamento, amplia a participação e torna mais fácil para indivíduos e operadores menores executar nós sem investimentos massivos em hardware.

Em todas as três abordagens, o objetivo unificador é reduzir o estado como um obstáculo de desempenho, reduzir o custo de o manter e torná-lo mais fácil de servir.

O Que a Ethereum Foundation Está a Fazer a Seguir

A Foundation está a priorizar soluções que possam oferecer benefícios reais hoje, mantendo-se compatíveis com mudanças de protocolo mais ambiciosas no futuro. As áreas de foco atuais incluem melhorar as ferramentas de nós de arquivo, fortalecer a infraestrutura RPC e tornar mais fácil a execução de nós parcialmente sem estado.

Estes esforços são deliberadamente práticos. A equipa enfatizou que foram escolhidos porque são imediatamente úteis e compatíveis com o roteiro a longo prazo do Ethereum.

Desenvolvedores, operadores de nós e equipas de infraestrutura estão a ser convidados a participar em testes e discussão. Os investigadores deixaram claro que isto não é algo que a Foundation possa resolver sozinha.

Uma Proposta, Não Uma Decisão Final

A Foundation teve o cuidado de sublinhar que este trabalho representa uma proposta, não uma posição organizacional unificada. O desenvolvimento do protocolo do Ethereum inclui uma ampla gama de opiniões, e nenhum caminho único foi definido.

Essa abertura é consistente com o esforço recente da Foundation de comunicar mais claramente sobre a direção do protocolo a longo prazo. Juntamente com a investigação de gestão de estado, o Ethereum também está a trabalhar numa Camada de Interoperabilidade para fazer as redes Layer 2 sentirem-se como uma única chain, implementando mudanças de liderança e I&D, ajustando a sua estratégia de tesouraria e mudando para um calendário de hard-fork semestral com Fusaka.

Por Que Isto Importa a Longo Prazo

O inchaço de estado do Ethereum não é uma questão que chame a atenção dos títulos, mas está no coração da promessa de descentralização do Ethereum. Se executar um nó se tornar demasiado dispendioso ou complexo, a rede corre o risco de derivar para a concentração de infraestrutura, mesmo que o rendimento e a usabilidade melhorem.

A mensagem da Ethereum Foundation é direta. Escalar a chain sem escalar a sua capacidade de armazenar e servir dados com segurança não é suficiente. A forma como o Ethereum gere o seu estado nos próximos anos moldará quem pode participar, quem controla a infraestrutura e quão resiliente a rede permanece sob pressão.

O debate está apenas a começar, e as escolhas feitas aqui ecoarão muito para além do próximo ciclo de atualização.