Verkle Trees no Ethereum: O que são e por que importam?

Com o crescimento exponencial das transações e contratos inteligentes, a escala tornou‑se o principal desafio para o Ethereum. Enquanto rollups e sharding já estão em fase de implementação, uma nova estrutura de prova de estado está surgindo: as Verkle Trees. Inspiradas nas Merkle‑Patricia Tries que já sustentam o estado atual da rede, as Verkle Trees prometem reduzir drasticamente o tamanho das provas de inclusão, tornando a verificação de dados mais rápida e barata.

Como funcionam as Verkle Trees?

As Verkle Trees combinam duas ideias poderosas:

• Polinômios de Lagrange: permitem representar múltiplos valores em um único nó de árvore, reduzindo a profundidade da estrutura.
• Commitments criptográficos (KZG commitments) que garantem a integridade dos dados sem precisar revelar todo o conteúdo.

O resultado é uma prova de log(N) em vez de log(N) * log(N), o que significa menos dados a serem transmitidos e verificados pelos nós.

Por que as Verkle Trees são importantes para o Ethereum?

Quando o Ethereum migrar completamente para Soluções de Escalabilidade para Ethereum: O Que Você Precisa Saber em 2025, os validadores precisarão validar blocos contendo milhares de transações. As Verkle Trees possibilitam:

1. Redução do tamanho dos blocos: menos dados para armazenar e transmitir.
2. Velocidade de verificação aumentada, crucial para o Proof of Stake e para nós leves.
3. Compatibilidade com rollups, já que as provas de estado mais compactas facilitam a agregação de múltiplas transações.

Integração com Rollups e Sharding

Os rollups – tanto Rollups: Como funcionam, tipos e por que são essenciais para a escalabilidade do Ethereum em 2025 quanto Optimistic Rollups vs ZK‑Rollups: Guia Completo para 2025 – dependem de provas de validade que podem ser otimizadas com Verkle Trees. Ao substituir as Merkle‑Patricia Tries por Verkle Trees dentro dos rollups, as provas de validade ficam menores, reduzindo custos de gas e melhorando a experiência do usuário.

O que dizem as fontes externas?

O site oficial da Ethereum já menciona que as Verkle Trees são parte da roadmap de Ethereum 2.0. Além disso, o blog de Vitalik Buterin discute detalhadamente os benefícios dos KZG commitments que são a base matemática das Verkle Trees.

Desafios e cronograma

Embora o potencial seja enorme, ainda há desafios a superar:

• Implementação de bibliotecas de criptografia KZG eficientes em diferentes linguagens.
• Teste extensivo em redes de teste para garantir que não haja regressões de segurança.
• Coordenação entre equipes de desenvolvimento de rollups, sharding e clientes Ethereum.

Segundo a equipe de pesquisa da Ethereum, as Verkle Trees devem estar prontas para integração nas próximas atualizações de sharding, previstas para 2025‑2026.

Conclusão

As Verkle Trees representam um salto qualitativo na forma como o Ethereum lida com seu state. Ao reduzir o tamanho das provas de inclusão e melhorar a velocidade de verificação, elas são fundamentais para que a rede suporte a demanda crescente de aplicativos DeFi, NFTs e Web3. Fique atento às próximas atualizações e acompanhe os desenvolvimentos nos repositórios oficiais e nas discussões da comunidade.