O Desafio Final do Ethereum: A Beacon Chain Ainda Está Viva?

Os eventos de 11 e 12 de maio de 2023 são momentos cruciais na história do Ethereum e fornecem evidências tangíveis da vitalidade da Beacon Chain, mesmo em um ambiente desafiador.

**Escrito por:**Yicheng

Compilação: Deep Tide TechFlow

introduzir

“A Beacon Chain tem vida.” Em 11 e 12 de maio de 2023, o Ethereum enfrentou dois eventos de perda temporária e final, testando sua resiliência. Apesar desses desafios, a rede se manteve viva e se recuperou de ambos os eventos de forma autônoma. Estamos prestes a nos aprofundar nesses incidentes notáveis, analisando seu impacto e os aprimoramentos subsequentes implementados para evitar que incidentes semelhantes ocorram no futuro.

Visão geral do evento

11 e 12 de maio de 2023 serão datas significativas na história do Ethereum porque nesses dois dias, a resiliência do Ethereum foi severamente testada. Em 11 de maio, aproximadamente às 20:19 UTC, a rede principal do ethereum experimentou uma desaceleração significativa na taxa na qual os blocos foram produzidos, fazendo com que a finalização fosse atrasada em quatro épocas - a primeira para o ethereum. No dia seguinte, ocorreu um evento semelhante, desta vez estendendo o atraso para nove épocas e resultando em uma penalidade por inatividade.

Durante esses eventos, foi observada uma queda significativa no engajamento da rede. O primeiro lapso ocorreu na 200.551ª época, fazendo com que a finalização parasse temporariamente até a 200.555ª época. A segunda queda de participação ocorreu na época 200.750, fazendo com que a finalização fosse suspensa novamente até a época 200.759.

Apesar das preocupações iniciais, a rede ethereum demonstrou sua resiliência inerente ao se recuperar por conta própria. Esses eventos não apenas confirmaram a resiliência da Ethereum Beacon Chain, mas também destacaram possíveis áreas de melhoria.

Vazamento de inatividade

Durante o estado não final, a rede Ethereum implanta um mecanismo chave chamado “vazamento de inatividade”. Esse recurso está enraizado no protocolo PoS do Ethereum 2.0 e foi projetado para manter a funcionalidade da rede durante grandes interrupções, como eventos como a Terceira Guerra Mundial ou desastres naturais de grande escala, que podem fazer com que um grande número de validadores fique offline, evitando assim a finalização do bloco.

O modo de vazamento de inatividade é acionado se a rede não puder finalizar um bloco por quatro épocas consecutivas (aproximadamente 16 minutos). Nesse modo, os validadores que não atestam os blocos começarão a perder parte de seu Ether apostado (ETH). Essa penalidade cresce quadraticamente ao longo do tempo até que o bloqueio seja finalizado e restaurado.

Este modelo tem um duplo efeito dissuasor. Primeiro, remove as recompensas das provas do validador. Em segundo lugar, impõe penalidades incrementais aos validadores não participantes, proporcionais ao seu tempo de inatividade. Esse mecanismo incentiva os validadores a manter uma participação ativa e acelera a recuperação da rede. Este é um recurso fundamental para manter a integridade da rede durante grandes distúrbios.

Influência

Para participantes da rede (validadores):

De acordo com uma estimativa fornecida por Ben Edgington, assumindo que 65% dos validadores estavam offline durante o vazamento de 8 épocas, o vazamento de inatividade resultou na queima de aproximadamente 28 ETH. Isso equivale a uma perda de ~0,0006 ETH por validador offline.

Além disso, durante a interrupção, as recompensas de prova foram reduzidas a zero, resultando em uma perda adicional de ~ 50 ETH que poderia ter sido emitida por outros meios. No total, a perda total estimada para os validadores, incluindo penalidades por inatividade e recompensas por prova perdida, é de aproximadamente 78 ETH.

Ao usuário:

Por outro lado, os usuários finais foram minimamente afetados. Embora a redução do espaço disponível em blocos tenha levado a uma redução na capacidade de processamento de transações, os preços do Gás não tiveram um aumento acentuado e ainda estão abaixo de seus picos intradiários. Além do mais, a rede permanece ativa durante esses eventos.

Isso significa que o Ethereum continua processando transações sem grandes interrupções, demonstrando sua resiliência. Como resultado, os usuários podem manter as operações na rede Ethereum praticamente sem perturbações, mesmo diante de desafios, ressaltando a robusta resiliência do sistema.

razão

No centro do problema do Prysm está a falta de um mecanismo de cache para repetição de blocos. Essa ausência exacerba a carga do sistema, gera muitas rotinas go e aumenta a pressão da CPU. Em alguns casos, um novo replay começava antes que o anterior terminasse, estressando ainda mais o sistema.

Outro fator que exacerbou o problema foi o manuseio incorreto de provas de épocas anteriores pelo Prysm - dados que deveriam ter sido ignorados não foram. Essa ineficiência, combinada com o uso abaixo do ideal do estado de cabeça, pressiona o sistema, especialmente à medida que os depósitos aumentam e os registros do validador aumentam.

Esses eventos também revelaram diferenças importantes entre as estratégias empregadas por diferentes clientes da Ethereum. Diante do problema de executar clientes, o Lighthouse opta por descartar as provas para manter a rede viva, enquanto o Prysm e o Teku etc.

Apesar dos desafios, esses eventos são essenciais para fornecer informações sobre ineficiências de software, opções de design e condições de rede, tornando a rede Ethereum mais forte. Essa sequência de eventos não resultou em nenhum dano permanente, mas aumentou a resiliência e a diversidade do design da rede Ethereum.

recuperação

Durante esses eventos, a resiliência da Ethereum Beacon Chain foi realmente testada e teve um desempenho extremamente bom. A Ethereum Beacon Chain parece estar viva e se recuperando.

Um fator chave para uma recuperação bem-sucedida é a diversidade de clientes na rede Ethereum. A presença de vários clientes, cada um com uma maneira única de lidar com a rede, provou ser uma benção. Por exemplo, enquanto os clientes Prysm e Teku lutavam sob a carga de provas antigas, a política do Lighthouse de descartar provas garantiu que parte da rede permanecesse ativa e funcionando.

Essencialmente, a resiliência do Ethereum vem da diversidade de seus clientes, fator que desempenha um papel fundamental para ajudar a rede a se curar, eliminando qualquer necessidade de intervenção humana.

Lições aprendidas

• Testnet vs Mainnet: Esses eventos destacam as diferenças entre o ambiente testnet e a rede principal. Com mais de 600.000 validadores na rede principal e um grande número de saques, fica claro que a complexidade e a imprevisibilidade de uma rede ao vivo geralmente excedem a de um ambiente de teste. Isso aponta para a necessidade de testes de estresse mais rigorosos para lidar melhor com as condições de rede do mundo real.
• Penalidade por vazamento de inatividade: A eficácia da penalidade por vazamento de inatividade da rede principal foi reforçada durante esses eventos. Essas penalidades desempenham um papel vital na promoção da participação ativa do validador, mantendo a vivacidade da rede e permitindo a recuperação da rede.
• A importância da vivacidade: Esses eventos destacam o importante papel da vivacidade nas redes blockchain. Sob o design do protocolo LMD Ghost, o Ethereum permaneceu ativo durante todo o processo, garantindo que os usuários fossem minimamente afetados. Ao contrário de alguns blockchains que podem enfrentar inatividade durante problemas de rede, o Ethereum prioriza a vivacidade sobre a taxa de transferência. Essa abordagem protege os usuários e a operação normal da rede, enfatizando que, sem vivacidade, independentemente da taxa de transferência, a funcionalidade da rede e a segurança do usuário ficam comprometidas.
• Importância da diversidade de clientes: O processo de recuperação enfatiza o valor de ter clientes diversos. Diferentes clientes Ethereum têm respostas únicas a eventos de rede, contribuindo para a resiliência e robustez geral da rede.
• Resiliência da Rede: Esses eventos são uma forte prova da resiliência da rede Ethereum. Apesar dos desafios significativos, a rede se recupera e se fortalece, incorporando o conceito de antifragilidade em sistemas complexos. Essa resiliência estabelece um forte precedente para o ecossistema criptográfico mais amplo e demonstra a robustez da arquitetura subjacente e dos princípios de design da Ethereum.

Os eventos de 11 e 12 de maio de 2023 são momentos cruciais na evolução do Ethereum. Eles fornecem evidências tangíveis da viabilidade da Beacon Chain, mesmo em circunstâncias desafiadoras. À medida que o Ethereum continua a evoluir, ele se baseia nessas experiências para se tornar não apenas mais robusto, mas também mais resistente a quebras - pronto para continuar sua jornada em direção à descentralização e além.