Posted inОсвіта та поради

Що таке Ethereum 2.0? Пояснення злиття та переходу до PoS

by Ezra Reguerra0

Що таке Ethereum 2.0? Пояснення злиття та переходу до PoS

Будучи другою за популярністю блокчейн-платформою в світі після біткоіну (BTC), Ефіріум (ETH) прагне бути всім тим, чим не є його попередник. Деякі обмеження біткоїна стримують розвиток Ефіріуму, такі як наполягання першого на алгоритмі консенсусу з доказом роботи (PoW) та загальна відсутність масштабованості.

Багатоетапне оновлення Ethereum, включаючи Beacon Chain, Merge і Shard Chains, має на меті покращити масштабованість і безпеку мережі Ethereum шляхом внесення декількох модифікацій в інфраструктуру. Найбільш помітною з них є перехід від методу консенсусу "доказ роботи" (PoW) на користь моделі "доказ частки" (PoS), яка пропонує різні відмінності в протоколі.

У 2013 році творець Ethereum Віталік Бутерін запропонував блокчейн-платформу, яка підтримувала додатки та інші переваги, не обов’язково пов’язані з фінансами. Бутерін бачив світ, в якому розробники могли б використовувати силу децентралізації для створення систем управління, кредитних платформ, баз даних, представлення фізичних активів у цифровому просторі та багато іншого.

Бутерін позиціонує Ethereum як глобальний суперкомп’ютер, але мережа намагається підтвердити кілька сотень транзакцій за розумний проміжок часу. Користувачі, які здійснюють транзакції на невеликі суми в Ethereum, змушені платити понад 100% комісійних та додаткових витрат. Для платформи, яка прагне революціонізувати спосіб взаємодії в мережі, Ethereum, безсумнівно, побудований на деяких сумнівних технологіях.

На щастя, Бутерін, різні розробники мережі та Фонд Ethereum знають про обмеження проекту. Команда Ethereum також розуміє, що обмеження блокчейну Ethereum заважають інституційним інвесторам та іншим зацікавленим сторонам прийняти Ethereum.

Щоб вирішити проблеми з масштабуванням Ethereum, Бутерін і команда ETH розробили оновлення мережі під назвою Ethereum 2.0, або Eth2. Ethereum 2.0 вносить фундаментальні зміни в роботу Ethereum, але на його реалізацію підуть роки. З 2020 року розробники Ethereum невтомно працюють над оновленням мережі, сподіваючись зробити Ethereum швидшим, безпечнішим і доступнішим, ніж будь-коли раніше.

Що таке Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0 знаменує собою значну зміну алгоритму консенсусу в мережі. Замість енергоємного алгоритму підтвердження роботи Ethereum, оновлення Eth2 (яке тепер називається оновленням рівня консенсусу) означає перехід на алгоритм підтвердження частки (proof-of-stake).

Алгоритм PoS має багато переваг над алгоритмом PoW, регулюючи різні аспекти мережі, такі як масштабованість, безпека та доступність.

Доказ частки проти доказу роботи

З точки зору консенсусу в блокчейні, підтвердження роботи було оригінальним методом, реалізованим в Біткоїні (першій криптовалюті в світі). У PoW майнери, користувачі, які надають свої комп’ютерні потужності, такі як графічні процесори (GPU) і центральні процесори (CPU), вирішують складні алгоритми і перевіряють блоки. Блоки зберігають певну кількість транзакцій у мережі блокчейн. Коли блок заповнений, майнери перевіряють його і записують у блокчейн.

По суті, кожен блок транзакцій повинен бути унікальним, щоб запобігти подвійним витратам або дублюванню транзакцій. Кожен блок має власний 64-значний шістнадцятковий код, який підтверджує його унікальність, але майнери повинні знайти цей код. Для розгадування шістнадцяткового коду використовується потужність комп’ютерів майнерів, звідси і назва "доказ роботи". Комп’ютер використовує реальну потужність для роботи і розгадування блоку.

На жаль, видобуток блоків не дуже екологічний. Він використовує тонни енергії і значно збільшує рахунки майнера за електроенергію. Крім того, видобуток криптовалюти — це конкуренція. Майнери з однією відеокартою змагаються з операціями з сотнями, а то й тисячами відеокарт.

Лише перший майнер, який знайде код, отримує винагороду в біткоїнах, що обмежує користувачів, які не мають достатньо грошей, щоб інвестувати в належну майнінгову установку. Існують альтернативи самостійному майнінгу, наприклад, приєднання до майнінг-пулу, але в цьому випадку винагорода за видобуток ділиться між десятками учасників.

Проте, підтвердження частки вирішує багато проблем, притаманних алгоритму консенсусу PoW. Доказ частки схожий на майнінг тим, що вимагає від користувачів підтверджувати транзакції. Однак учасники мережі PoS називаються валідаторами. Валідатори — це користувачі, які вносять в мережу певну кількість криптовалюти. Щоб зафіксувати кошти, ці користувачі сигналізують мережі, що вони хочуть бути валідаторами, і чим більше коштів буде внесено валідатором, тим більше він отримає винагороди за свою участь.

Як валідатор, користувачі відповідають за перевірку транзакцій, здійснених в мережі, в якій вони беруть участь. Як тільки валідатор підтверджує транзакцію, вона надсилається в блокчейн, а валідатор отримує винагороду. У порівнянні з системою PoW, PoS є більш доступною, оскільки в ній може брати участь будь-хто, якщо має кошти, а не потребує дорогого обладнання.

Доступність мережі призводить до кращої масштабованості, оскільки до мережі підключено більше користувачів, які підтверджують транзакції. Більша кількість користувачів, що перевіряють мережу, також призводить до кращої безпеки і децентралізації. У мережі PoS з’являється все більше і більше точок стабільності, а не одна центральна точка для атак зловмисників. Навколишнє середовище також менше страждає від мережі PoS, оскільки PoS вимагає менше енергії, ніж майнінг в мережі PoW.

Більша децентралізація мережі також допомагає запобігти так званій атаці 51%, яка є стандартною для мереж PoW і полягає в тому, що зловмисник отримує контроль над 51% вузлів і підтверджує зловмисні транзакції. У певному сенсі, доказ частки запобігає атаці 51%, оскільки для її здійснення потрібно володіти 51% всіх токенів в мережі. Утримання 51% всіх токенів в PoS-мережі здається майже неможливим, оскільки для цього потрібно було б вкрасти з потенційно сотень гаманців Ethereum одночасно.

Після завершення оновлення Ethereum отримає всі переваги системи доказу частки. PoS забезпечить Ethereum кращу масштабованість, доступність і безпеку, а також зробить його більш екологічним. Але перехід Ethereum на мережу 2.0 — непросте завдання, що вимагає від користувачів великої кількості даних і досить багато часу для того, щоб зміни вступили в силу.

Ethereum vs Ethereum 2.0: Пояснюємо різницю

Основна відмінність між Ethereum PoW і Ethereum PoS полягає в тому, що доказ частки є значно більш енергоефективним, ніж доказ роботи, оскільки він відокремлює механізм консенсусу від енергоємних комп’ютерних обчислень. Це також означає, що для захисту блокчейну потрібно менше потужності процесора.

Крім того, Ethereum 2.0 набагато ефективніший за попередню версію Ethereum, яка могла обробляти лише 15 транзакцій в секунду. Тепер він може обробляти до 100 000 транзакцій в секунду. Також важливо відзначити, що після злиття з’явилася версія Ethereum під назвою ETHPoW, яка все ще використовує механізм консенсусу PoW для перевірки блоків, що підтверджує їхню достовірність.

Різні етапи розвитку Ethereum

Перехід на Ethereum 2.0

Перехід Ethereum до версії 2.0 розбитий на кілька етапів.

Етап 0

Фаза 0 оновлення Ethereum 2.0 представляє так званий ланцюжок маячків (Beacon Chain). Запущений 1 грудня 2020 року, Beacon Chain знаменує собою перехід до PoS, що дозволяє користувачам стейкувати (замикати) свої Ethereum і ставати валідаторами. При цьому, Фаза 0 не впливає на основний блокчейн Ethereum, Beacon Chain існує паралельно з основною мережею Ethereum. Однак і ланцюжок Beacon, і основна мережа з часом будуть пов’язані між собою. Мета полягає в тому, щоб "злити" мейннет в контрольовану і скоординовану систему підтвердження частки в ланцюжку Beacon Chain.

Більш того, потенційні валідатори все ще можуть зареєструвати свою зацікавленість в Beacon Chain, вклавши 32 ETH. Просити користувачів вкласти 32 ETH — непросте завдання, враховуючи, що 32 ETH — це десятки тисяч доларів Ethereum. Крім того, кошти будуть зберігатися протягом двох років або більше, щоб бути випущеними, коли Ethereum 2.0 буде повністю готовий до запуску. Очікується, що перші валідатори будуть дуже зацікавлені в майбутньому проекту, звідси і високі вимоги до учасників.

Фаза 1

Фаза 1 мала бути запущена в середині 2021 року, але була відкладена на початок 2022 року, оскільки розробники називають незавершену роботу і аудит коду основними причинами затримки Ethereum 2.0. Наступний етап об’єднає ланцюжок Beacon Chain з основною мережею, офіційно перейшовши на алгоритм консенсусу PoS. Починаючи з фази 1, Eth2 буде містити всю історію транзакцій Ethereum і підтримувати смарт-контракти в мережі PoS. Стейкери і валідатори офіційно почнуть діяти, оскільки Ethereum 2.0 виведе майнінг з мережі. Очікується, що багато майнерів заберуть свої активи і стануть валідаторами.

Спочатку розробники мали на увазі, що в першій фазі оновлення Ethereum 2.0 буде впроваджено шардінг (англ. sharding). Шардінг — це акт поділу бази даних, або в даному випадку блокчейну, на різні менші ланцюжки, відомі як шарди. Eth2 матиме 64 шарди, тобто розподілятиме навантаження мережі на 64 нові ланцюжки. Шарди спрощують роботу вузла, знижуючи вимоги до апаратного забезпечення. Це оновлення відбудеться після злиття основної мережі та Beacon Chain.

В Ethereum 2.0 валідатори та інші користувачі можуть запускати власні шарди, підтверджуючи транзакції та запобігаючи перевантаженню основного ланцюга. Для безпечного входження шард-мереж в екосистему Ethereum необхідний метод консенсусу з підтвердженням частки (proof-of-stake). Стейкінг буде запроваджено в ланцюжку Beacon Chain, що підготує основу для оновлення ланцюжка шардів, яке відбудеться пізніше.

Етап 2

Нарешті, фаза 2 передбачає впровадження Ethereum WebAssembly або eWASM. WebAssembly була створена Консорціумом Всесвітньої павутини і покликана зробити Ethereum значно ефективнішим, ніж він є зараз. Ethereum WebAssembly — це запропонована детермінована підмножина WebAssembly для рівня виконання смарт-контрактів Ethereum.

Наразі Ethereum має так звану віртуальну машину Ethereum, або EVM. EVM дозволяє Ethereum працювати як глобальний суперкомп’ютер. Користувачі отримують доступ до цього комп’ютера по всьому світу, виконуючи смарт-контракти і взаємодіючи з децентралізованими додатками (DApps). EVM зберігає весь код, необхідний для виконання команд в Ethereum, а також надає адреси гаманців для транзакцій і розраховує комісію за транзакції (gas) для кожної транзакції.

EVM може підтримувати різні дії одночасно, наприклад, знати, чи потребує смарт-контракт припинення (він використовує занадто багато газу), чи є DApp детермінованим (чи буде він завжди виконувати ті самі входи та виходи), або чи є смарт-контракт ізольованим (якщо щось піде не так, помилка цього контракту не вплине на ширшу мережу Ethereum). Однак, мережа Ethereum стала занадто переповненою. Через велику кількість транзакцій, що відбуваються одночасно, EVM працює набагато повільніше, ніж планувалося спочатку. EVM Ethereum також важко модернізувати, оскільки він був написаний на особливому, складному для розуміння коді Solidity. eWASM був спеціально розроблений для заміни EVM, який буде впроваджений у фазі 2.

eWASM компілює код набагато швидше, ніж EVM, що прискорює процеси в мережі. Газ працює ефективніше за допомогою eWASM, і eWASM сумісний з різними традиційними мовами кодування, такими як C і C++. По суті, eWASM покликаний зробити розробку Ethereum набагато доступнішою.

EVM проти eWASM

На жаль, запуск другого етапу був значно відкладений через проблеми з реалізацією попередніх етапів. Розробники не впевнені, коли eWASM вступить в силу.

Що буде далі?

Ethereum 2.0 — це оновлення, необхідне для майбутнього Ethereum. У нинішньому стані користувачі платять сміховинно високі комісії за газ, стикаються з тривалим часом перевірки транзакцій і витрачають значну кількість енергії під час цього процесу.

Базові транзакції в Ethereum — не єдині фактори, на які впливає недостатня масштабованість мережі. Проблеми Ethereum зачіпають невзаємозамінні тотокениNFT) та аспекти децентралізованих фінансів (DeFi), такі як кредитування та запозичення. Наприклад, створення та торгівля NFT на Ethereum може коштувати сотні доларів у вигляді плати за газ через перевантаження мережі.

Після запуску Ethereum 2.0 мережа одразу відчує переваги в усіх аспектах. Торгівля та карбування NFT на Ethereum стане дешевшою завдяки шардингу та алгоритму консенсусу з доказом частки (proof-of-stake). Розробникам Ethereum буде простіше створювати DApps і компілювати смарт-контракти завдяки впровадженню eWASM. Оскільки eWASM розроблений відповідно до стандартів World Wide Web, отримати підтримку в браузері для клієнтів Ethereum lite буде простіше. Нарешті, перехід Ethereum на систему proof-of-stake зробить мережу більш доступною, ніж будь-коли раніше, і при цьому матиме мінімальний вплив на навколишнє середовище.

Довгострокові наслідки Eth2 залишаються радше предметом спекуляцій. Варто зазначити, що Ефір (рідна валюта мережі Ethereum) не обов’язково має бути активом високої вартості, як біткоїн. Натомість, Ефір більше використовується для переміщення вартості з однієї області в іншу. Наприклад, користувач може інвестувати в Ефір, щоб конвертувати його в DAI, який потім можна позичити, щоб заробити відсотки. Хоча багато криптоекспертів сподіваються, що Ethereum 2.0 підвищить ціну Ефіру до п’ятизначної позначки, оновлення цілком може замість цього стабілізувати ціну Ефіру.

Зрештою, розширення екосистеми Ethereum просто звільняє місце для більшої кількості активів ERC-20. ERC-20 — це технічний стандарт для всіх активів на основі Ethereum. Кожен токен ERC-20 відповідає одному і тому ж набору правил, що забезпечує сумісність всіх активів ERC-20. Коли користувачі приєднуються до мережі Ethereum, вони інвестують в Ефір і конвертують його в інші токени ERC-20, перш ніж взаємодіяти з різними DApps. В екосистемі Біткоїна інвестована вартість зберігається протягом тривалого періоду часу, повільно збільшуючи ціну активу. В Ethereum, чим кращою стає мережа, тим більша вартість постійно переходить з рук в руки.

Звичайно, ми можемо очікувати, що Ефір значно зросте до того, як актив стабілізується. Питання в тому, наскільки високою буде ціна Ефіріуму в міру того, як мережа розширюватиметься і диверсифікуватиметься? За межами самої екосистеми Ethereum розширене використання Ethereum 2.0 може позитивно вплинути на криптоіндустрію.

Наприклад, коли розробники DApp скористаються функцією підтвердження частки в Ethereum 2.0, інші блокчейн-мережі неодмінно візьмуть її на замітку. Конкурентам Ethereum потрібно буде запропонувати подібні функції масштабування, щоб зберегти розробку або навіть базу користувачів. Більше того, на Біткоїн може чинитися тиск, щоб він відмовився від методу консенсусу PoW, який обмежує його можливості.

По мірі того, як функції Ethereum 2.0, такі як стейкінг, стануть популярними, приватні особи і корпорації, які не займаються криптовалютою, почнуть розуміти її фінансові вигоди. Зацікавлені сторони можуть приєднатися до Eth2, якщо дізнаються про високі процентні ставки стейкінгу в порівнянні з традиційними банківськими послугами.

Більше користувачів стануть валідаторами, ніж будь-коли раніше, беручи участь в мережі Ethereum і вивчаючи блокчейн в цілому. Знання, отримані на Eth2, можуть потім поширитися на інші мережі, що призведе до розширення участі в криптоіндустрії. Інвестори можуть перейти на більш високі відсоткові ставки, пропоновані платформами DeFi-кредитування, залишивши банки позаду. Громадяни потенційно можуть перевести всі свої кошти з банків у широко розповсюджену мережу Ethereum. Переведення грошей в Ethereum надає користувачеві повний контроль над своїми коштами, не вимагаючи від банку стягувати комісію та обмежувати рух грошей, серед інших питань контролю.

Безсумнівно, Ethereum 2.0 вплине на те, як світ розуміє цінність Ефіру. Якщо Ethereum 2.0 запрацює так, як задумано, Ефір може перетворитися з товару, який часто цінується, на необхідний актив. Корпорації та приватні особи з усього світу зможуть використовувати Ефір у своїй повсякденній діяльності, створюючи бази даних і додатки в мережі. Широкомасштабний зсув у поглядах світу на Ефіріум — це дійсно неоціненна зміна.

Схожі статтi:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *