Após anos de espera, o Merge (português: fusão) do Ethereum, que migra o mecanismo de consenso da principal plataforma de contratos inteligente da prova de trabalho (inglês: Proof-of-Work, PoW) para a prova de participação (inglês: Proof-of-Stake, PoS), está preste a acontecer. No dia 10 de agosto, o evento mais antecipado da história do Ethereum realizou o seu último ensaio por meio da Görli testnet, encerrando a etapa de testes da camada PoS e dando aos desenvolvedores uma última oportunidade para identificar e consertar bugs (português: erros) antes do merge de sua rede principal, atualmente agendada para o dia 15 de setembro.   

^{A transição do @ Ethereum para a prova de participação está acontecendo}

^{Os client releases foram lançados - atualize seu nódulo!. A primeira parte do Merge, a atualização Bellatrix, ocorreu em 6 de Set. Estimativa da transição completa: 15 de Set. Marquem em seu calendário(17)!} 

No início de maio, publicamos uma análise compreensiva do Merge da Ethereum, abordando os avanços tecnológicos e econômicos que ocorrerão como resultado da transição para o PoS. Essa atualização causará uma redução substancial no consumo energético da rede (~99.95%), estabelecerá a infraestrutura necessária para implementação do sharding (português: fragmentação) e modificará a política monetária do seu token nativo, com uma redução de ~90% na velocidade de emissão do ether (ETH).      

Apesar de acreditarmos que essa tão esperada mudança é o primeiro passo de um plano vôo promissor, que pode consolidar a liderança da Ethereum entre as plataformas de contratos inteligentes, essa transição não está isenta de riscos. O Merge é, possivelmente, o evento mais significativo da história do universo dos criptoativos, com impactos econômicos e técnicos relevantes, e discussões a respeito dos seus possíveis riscos começaram a ganhar tração. Com a aproximação do Merge, acreditamos que o momento atual é oportuno para uma abordagem dos possíveis cenários adversos associados à essa transição, e o que investidores devem esperar desse evento sem precedência na história dos criptoativos.

Cenário 1: a blockchain é interrompida devido a imprevistos  

Como ponto de partida, consideramos que, após o Merge, um cenário onde a criação de blocos na blockchain é interrompida devido a algum imprevisto. Esse cenário pode incluir a reorganização de blocos, bugs no algoritmo que aleatoriamente seleciona validadores, instabilidade de rede na produção e a propagação de blocos, etc. Caso o congelamento se estenda sem uma solução à vista, os desenvolvedores podem ser forçados a acionar uma reversão da blockchain para um estado anterior à transição. Esse processo pode incluir a invalidação de blocos inseridos na blockchain após a transição, postergando a introdução da bomba de dificuldade para retomar a rentabilidade do PoW, e a difícil tarefa de coordenar o retorno de mineradores para retomar a criação de blocos para a rede Ethereum. Tal cenário seria extremamente delicado e prejudicial à rede.

Nossa visão

Cenário 2: validadores atuam com malícia.

Após a fusão, a produção de blocos no Ethereum será conduzida por validadores na Beacon Chain—a nova camada de consenso do Ethereum. Assim como em qualquer blockchain PoS (Solana, Avalanche,Polkadot, etc.), devemos considerar um cenário alternativo. Mais especificamente, um ataque à rede orquestrado por uma parcela relevante de validadores:   

1. Intencionalmente criando duas correntes distintas, partindo de uma altura de bloco comum, e as transmitindo para dois grupos distintos de validadores;   

2. Propondo e votando em blocos vazios;

3. Censurando transações oriundas de endereços específicos ou aplicativos. 

Em relação ao primeiro ponto, da mesma forma que o PoW é resistente a ataques desde que 50% da hashrate esteja sob o controle de validadores honestos, o PoS também resiste à atuação de validadores desonestos. Contudo, o consenso no PoS só pode ser estabelecido caso mais de dois terços dos seus operadores atuem de forma honesta. Para entender essa dinâmica, considere um cenário onde um grupo de validadores desonestos que controlam exatamente um terço do Ethereum depositado em staking assinam dois blocos distintos na mesma altura da blockchain. Em seguida, os mesmos validadores transmitem um dos blocos candidatos para o outro terço dos validadores honestos. Como dois terços dos validadores honestos receberão informação conflitante com uma relação de 50/50, não será possível estabelecer consenso e determinar qual bloco é legítimo.

^{Distribuição do stake na Beacon Chain}

Com o aumento em ETH depositado na Beacon Chain, existe um grupo de validadores representado pela Lido, uma provedora de staking com liquidez e permissioned platform (portugues: plataforma com permissionada) na Ethereum, que atualmente se aproxima 33% do total de stake na rede (vide Figura 2). Essa concentração aumenta o risco de um ataque coordenado que poderia comprometer a produção de blocos após a Merge. Ademais, mesmo que a Lido atue honestamente, um hack que compromete as chaves privadas dos validadores poderia dar a um ator malicioso acesso a uma parcela relevante da rede de validação do Ethereum sem custo capital. Esse risco foi abordado em várias discussões a respeito do papel da Lido na Beacon Chain, incluindo uma proposta de governança onde a própria Lido limitaria a sua participação no processo validação do Ethereum após a Merge, que não foi aprovada pelos detentores de LDO, o token de governança da plataforma. A indisponibilidade de saques na Beacon Chain logo após a fusão–uma funcionalidade que pode demorar entre seis e doze meses para ser disponibilizada–acentua esse risco, já que os usuários de serviços de staking líquido não seriam capazes de sacar o seu ETH. Assim, diminuir o stake sob o controle de validadores maliciosos que teriam corrupatado a Lido, só poderiam depositar mais ETH em outros nós de validação para aumentar a sua participação no total do stake, diluindo a participação relativa da Lido em toda a cadeia. 

Nossa Visão:

O cenário 2 é possível em toda blockchain que utiliza o PoS, apresentando o mesmo risco que as demais redes como a Solana ou a Avalanche. Mesmo que um dos ímpetos para a transição para o PoS seja o desejo de aumentar o grau de descentralização da Ethereum—cujo o consenso revolve em torno de pouco mais que 20 pools de mineração—a atual concentração de poder de validação de entidades como a Lido, ou até a Coinbase ou Binance, deve ser um ponto de atenção cuja a evolução deve ser monitorada por investidores.     

Porém, assim que o saques de ETH forem disponibilizados por meio da Shanghai hard fork, uma atualização que ocorrerá após a Merge, usuários que depositam seus ETH com provedores de staking líquido poderão facilmente transferir o seu depósito para novos provedores, da mesma forma que é feito quando uma pool de mineração concentra um volume excessivo de hashrate. Acreditamos que, no médio prazo, a participação da validação do PoS do Ethereum se tornará cada vez mais descentralizado, mesmo que grandes entidades continuem a ter uma participação relevante no total do stake. Ademais, considerando o modelo de negócio desses provedores de staking, claramente não é do interesse dos mesmos que o seus validadores ataquem a rede, já que, da mesma forma que em ataques de 51% em blockchains que utilizam o PoW, isso prejudicaria a rede que concentra uma parcela relevante dos investimentos desses provedores e depreciaria o valor dos seus ativos depositados em staking. Além disso, um ataque inexitoso poderia resultar no slashing (portugês: destruição) de boa parte do seu capital investido.       

Obviamente, o comprometimento de chaves privadas sempre será um ponto de preocupação, mas da mesma forma que a proteção de chaves privadas é um aspecto essencial na custódia institucional, acreditamos que os provedores de staking só prosperarão com medidas de custódia do mais alto padrão de segurança. Sendo assim, consideramos que o risco associado a validadores maliciosos é bastante remoto, e deve arrefecer com a implementação exitosa do Merge e da eventual liberação dos saques de ETH. 

Cenário 3: uma bifurcação de Proof-of-Work

Os atuais mineradores da rede Ethereum investiram bilhões de dólares em GPUs e demais hardware, com mineradores industriais também investindo em galpões e infraestrutura de eletricidade para viabilizar operações de mineração em grande escala. Como o Merge eliminará completamente o PoW da rede Ethereum, essa capital aplicado terá de ser vendido ou realocado para outras redes de PoW, que infelizmente contam com menor grau de atividade e valor de mercado, e como consequência oferecem rentabilidade reduzida em comparação com o PoW do Ethereum hoje.    

Esse fato pode dar vez a um terceiro cenário onde integrantes da comunidade de mineração da Ethereum podem coordenar uma bifurcação de uma rede alternativa PoW de Ethereum, durante o Merge. Para que isso ocorra, mineradores precisam colaborar com desenvolvedores da Ethereum para alterar o client software e eliminar a bomba de dificuldade. 

^{Figura 3: Tether e Circle fizeram declarações públicas em apoio à transição para o PoS}

Da mesma forma que a bifurcação do Bitcoin Cash resultou na guerra do Blocksize—ocorrida entre 2015 e 2017—tal bifurcação de PoW potencialmente criaria uma blockchain paralela com o histórico e estado em comum com a corrente PoS do Ethereum. Contudo, uma bifurcação na Ethereum teria consequências mais drásticas do que no caso do Bitcoin, já que além de criar uma contrapartida PoW para os tokens PoS na carteira de usuários, todos os contratos inteligentes (e.g., Uniswap, Maker, Compound) e seus respectivos tokens (e.g., tokens de governança, tokens de utilidade, stablecoins) teriam tokens duplicados na blockchain paralela. Em preparação para uma possível bifurcação PoW, algumas exchanges (pequenas) já disponibilizaram pares PoW e PoS de ether nas suas plataformas. 

Nossa Visão:

Em vista de recentes movimentações no mercado de crypto, acreditamos que uma bifurcação PoW é muito provável durante o Merge. Semelhante ao que ocorreu com as bifurcações do Bitcoin alguns anos atrás, tudo dependerá da coordenação social (e econômica), e qual rede será eleita pela grande maioria da comunidade do Ethereum.    

Por exemplo, grandes provedores de serviços de cripto, como os emissores de grandes stablecoins— como USDT, da Tether, e o USDC, da Circle—já declaram que só apoiaram a rede PoS da Ethereum, o que significa que as suas reservas de tesouraria que lastreiam os seus respectivos stablecoins só serão redimidos para usuários com USDT e USDC tokens na corrente PoS. Como esse dois token sozinhos concentram US$120 bilhões em valor de mercado[3], e são elementos indispensáveis do setor de DeFi e NFTs na blockchain do Ethereum, a proibição de saques de reservas tesourarias de tanto o Tether quanto o Circle por meio de tokens PoW podem prejudicar o desenvolvimento de uma eventual bifurcação PoW, potencialmente comprometendo seriamente o valor dos seus ativos—com stablecoins perdendo o seu lastro ao dólar, empréstimos descentralizados sendo liquidados, pools de liquidez sendo esvaziadas, etc.         

Da mesma forma que a coordenação social de desenvolvedores e usuários levaram investidores a escolherem o Ethereum e não o Ethereum Classic após o hack da DAO—mesmo que o Ethereum Classic estivesse observando o ethos de “o código é lei”—acreditamos que o suporte acumulado de provedores de serviço, emissores das principais stablecoins e os principais grupos de desenvolvedores devem fadar uma eventual bifurcação PoW ao fracasso, muito provavelmente tornando essa corrente paralela inexitosa/irrelevante. Portanto, mesmo que esse risco seja muito provável, não acreditamos que investidores devem temer essa ocorrência após a transição do Ethereum para o PoS. 

Cenário 4: o PoW era um vantagem competitiva

A Ethereum se concretizou como a principal plataforma de contratos inteligentes implementado o PoW como seu mecanismo de consenso, desde a sua criação. Junto ao Bitcoin, o Ethereum tem sido principal exemplo de sucesso para o PoW, demonstrando a sua robustez como mecanismo de consenso e permitindo que as duas maiores blockchains em valor de mercado e adoção conquistassem um altíssimo padrão de segurança.  

Hoje, todas as alternativas relevantes ao Ethereum (Solana, Avalanche, Polkadot, etc.) já utilizam alguma variante do PoS, o que significa que o Ethereum está abandonando um dos seus principais diferenciais com a tal transição. Ademais, como mencionamos no nosso artigo publicado em Maio, a mudança para o PoW não resultará em um ganho de escalabilidade—mais especificamente, velocidades de transação mais altas e taxas mais baratas. Os Rollups, por exemplo, que aumentam a escalabilidade da rede agrupando e executando transações off-chain (português: fora de rede), já foram implementadas sob o regime PoW. Sendo assim, de uma perspectiva técnica, a transição para o PoS só representa um passo intermediário na futura escalabilidade da camada base do Ethereum por meio do sharding, uma solução que potencialmente só será implementada daqui há anos, apesar de representar um revolução no que diz respeito a redução do consumo energético e aumento da descentralização no médio prazo.         

Outra possibilidade relacionada é os usuários, desenvolvedores e mineradores migrarem para outras blockchains PoW, que não pretendem transicionar para o PoS— como Ethereum Classic, Ergo, e Zilliqa—em busca de um ambiente onde o mecanismo de consenso ainda é utilizado para garantir o consenso descentralizado e impulsionar uma camada base onde ativos e dApps podem ser desenvolvidos.

Nossa Visão:

Esse cenário presume que o PoW, devido ao seu histórico mais extenso que o PoS, é enxergado por investidores como uma vantagem competitiva sobre os seus competidores. Na nossa visão, essa suposição não está embasada em evidências concretas, considerando que plataformas de contratos inteligentes alternativas ganharam tração em 2021, quando a maioria dos usuários tinham acesso limitado às dApps do Ethereum devido às altas taxas de transação. Isso sugere que investidores estão dispostos a usar qualquer plataforma de contratos inteligentes, desde que ela seja segura, garanta uma boa experiência ao usuário e cobre taxas pequenas para acessar instrumentos de finanças descentralizadas, jogos em blockchain, NFTs, etc. Ou seja, o método utilizado por blockchains para garantir consenso é irrelevante para a maioria das pessoas, sendo o resto constante.                

Ademais, o cenário onde plataformas de contratos inteligentes PoW conquistam uma parcela significativa da dominância do Ethereum após a transição do PoS tem uma probabilidade baixa de ocorrer, dado que até agora essas redes alternativas ainda penam para atingir o nível de adoção e desenvolvimentos de aplicativos. Por exemplo, o Ethereum Classic—com o seu token nativo ETC—ainda não conta com um ecossistema de dApps dinâmico, e uma análise da sua atividade com qualquer explorador de blockchain revela que os blocos do variante do Ethereum estão, em grande parte, vazios, fato que demonstra que a demanda de usuários ainda é muito pequena, com mineradores basicamente a utilizando para a especulação do ETC.         

Isso nos leva a concluir que a transição para o PoS não deve impactar a dominância da Ethereum entre as principais plataformas de contratos inteligentes, com os seus principais rivais no mercado ainda contado com algum tempo para expandir a sua participação de mercado antes que a Ethereum expanda a sua escalabilidade no médio e longo prazo, mas não necessariamente superado a vantagem de pioneiro entre as plataformas inteligentes nos olhos do mercado.

Conclusão

O intuito deste relatório é elucidar possíveis cenários que podem ocorrer durante e logo após o Merge da  Ethereum, destacando os principais riscos e o que investidores devem esperar desse processo. Como já apontamos, nenhum desses cenários têm probabilidade zero de ocorrer. Contudo, acreditamos que nenhum dos quatro cenários representa um risco sério à blockchain da Ethereum, após a implementação da sua transição para o PoS.        

Continuamos confiantes que o Merge representa um grande avanço para o Ethereum, sendo o primeiro passo necessário para destravar o potencial de sustentar no futuro dezenas de milhares de transações por segundo, quando sharding e rollups se tornarem comuns. Ademais, um mecanismo de consenso com impacto ambiental marginal abrirá a porta para o investimento de várias grandes instituições, cujos os portfólios cada vez mais contemplam princípios ESG. Por último, a nova política monetária da Ethereum e fato de que validadores começarão a receber taxas após a fusão—o que significa que o rendimento anual de staking pode subir de 4% hoje para 8-12%—pode potencialmente causar uma redução relevante na oferta líquida do ETH disponível no mercado, já que 90% menos ETH será emitido anualmente, e mais pessoas serão incentivadas a depositar seus ativos em staking para o propósito de validação em troca de recompensas.              

De modo geral, ainda existem razões para acreditar que o Merge não foi completamente pacificado pelas expectativas do mercado. O seu êxito não só eliminará uma grande incerteza pairando sobre o futuro da Ethereum nos últimos anos, mas também destravará o potencial da rede de perpetuar a sua liderança entre as plataformas de contrato inteligente.       

_{[1] A bomba de dificuldade e um aumento proposital e repentino na dificuldade de mineração quando a Ethereum migrar para o PoS, que aumenta o tempo de mineração de blocos exponencialmente, desencorajando o processo de mineração e as bifurcações de blockchains}      

_{[2] Fonte: Dune Analytics, ETH Beacon Chain Deposits, acessado no dia 5 de julho de 2022.}

_{[3] CoinMarketCap, accessado no dia 29 de agosto de 2022.}

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