Кратко ръководство за Ethereum 2.0

Когато Виталик Бутерин стартира Ethereum през 2015 г., той се продаваше като по-добра алтернатива на Bitcoin, и може би с основание. За разлика от Bitcoin, която по същество е само цифрова парична система, Ethereum е цяла децентрализирана платформа, която може да се използва за създаване и изпълнение на приложения. Въпреки че Ethereum има своя собствена криптовалута - Ether - валутата е само част от по-голяма екосистема, за разлика от това, че е цялата причина за съществуването ѝ.

Именно тази възможност за по-широко възприемане като блокчейн инструмент накара мнозина да повярват, че Ethereum един ден ще надмине Bitcoin като криптовалута №1 в света.

Това обаче не се е случило.

‍

Проблемът с Ethereum

Подобно на всички криптовалути, транзакциите на Ethereum трябва да бъдат валидирани по децентрализиран начин, като принципът на блокчейн разчита на точен консенсус, за разлика от оценката, направена от централен орган. Съществуват обаче редица начини, по които може да се постигне консенсус, а методът, който Ethereum използва - или поне е използвал - е механизмът Proof-of-Work, който има редица присъщи проблеми.

При механизма за доказване на работа (PoS) криптоминьорите от цял свят се състезават помежду си, за да решат първи сложна математическа задача. Който пръв реши този проблем, получава правото да валидира главната книга, да създаде нов блок и да спечели криптоплащане в този процес. Макар че това може да звучи като сложен начин на действие, това е изключително сигурен начин за актуализиране на данните - труден за хакване, но лесен за проверка.

Тази сигурност обаче има своята цена - изчислителната мощ, използвана за решаването на тези математически задачи, изисква феноменално количество енергия. Изчислено е, че Ethereum се нуждае от близо 107 TWh електроенергия годишно, за да функционира. Това е количеството електроенергия, използвано всяка година от цял Казахстан - или казано по друг начин, всяка отделна транзакция на Ethereum използва достатъчно електроенергия, за да захрани средностатистически американски Начало за 9 дни.

Това не е просто въпрос на потребление на енергия - Ethereum се сблъсква и с проблеми със скоростта, като блокчейнът може да валидира само между 15 и 30 транзакции в секунда. Въпреки че това може да звучи като много, средната компания за кредитни карти обработва между 20 000 и 40 000 транзакции в секунда, оставяйки Ethereum в прахта.

Вярно е, че компаниите за кредитни карти не използват блокчейн - поне не широко и все още не - което им дава значително предимство по отношение на скоростта. Въпреки това, ако Ethereum иска да се конкурира на глобалния икономически пазар, не може да избира своите конкуренти. Тъй като ниската скорост, с която Ethereum обработва трансакциите, прави мрежата пословично бавна и претоварена, трябваше да се направи нещо.

‍

Въведете Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 е значително подобрение на оригиналната блокчейн, което има за цел да реши тези и други проблеми. Двете най-съществени промени в екосистемата, които имат за цел да предложат по-висока скорост и мащабируемост, са преминаването от механизъм за доказване на работа към механизъм за доказване на поглъщане и въвеждането на "sharding".  

Доказателство за залог

За разлика от PoW, който разчита на криптоминьори, работещи с множество графични процесори 24 часа в денонощието, Proof-of-Stake (PoS) включва отделни членове на криптомрежата, които залагат собствените си токени, за да спечелят възможността да валидират следващия блок във веригата. Тези индивидуални валидатори се избират чрез лотария, като шансовете им за печалба зависят от това колко токена са заложили. Недостатъкът на тази система е, че тя потенциално поставя контрола върху мрежата в ръцете на този, който притежава най-много токени, но също така е много по-бърза и енергийно ефективна, като премахва необходимостта от огромни количества изчислителна мощност.  

Тъй като PoS не само намалява потреблението на енергия на Ethereumс 99,95 %, но и повишава скоростта на транзакциите 64 пъти, тя би трябвало да допринесе за премахване на проблемите с тесните места и енергията, които измъчват мрежата.

Sharding

Процесът на разделяне на данни, който разделя блокчейн веригите на по-малки, по-лесно управляеми части, известни като shards, ускорява процеса на валидиране. Използвайки тази система, лицата, които са спечелили права за валидиране на PoS - "валидатори" - не трябва да потвърждават истинността на цялата блокчейн Ethereum , а само на малка част от нея. Като отделните валидатори редовно се сменят между блоковете, за да се избегне възможността за манипулиране на блокчейна, основната "верига на маяците" се използва за координиране на изградените върху нея блокове.

В допълнение към въвеждането на PoS и sharding има редица други концепции, които също могат да послужат за подобряване на ефективността на Ethereum. От въвеждането на "Плазма", допълнителен слой в блокчейна, предназначен за обработка на големи обеми транзакции, до eWASM, решение за кодиране, предназначено за оптимизиране на приложенията за разработка в мрежата Ethereum , се подготвят всякакви подобрения.

А тръбопроводът Ethereum 2.0 със сигурност е такъв.  

‍

Митът за 2.0

Тъй като става дума за ъпгрейди, Ethereum 2.0 е не толкова нова платформа, колкото промяна в оперативните перспективи - дотолкова, че през януари 2022 г. основателите на блокчейна решиха да спрат да наричат новата версия Ethereum 2.0. Технически Ет1 вече се нарича "слой за изпълнение", а Ет2 е "слой за консенсус", но за по-голяма простота ще продължим да я наричаме Ethereum 2.0.

Тъй като не се очаква пълният ъпгрейд на Ethereum да заработи на пълни обороти до 2023 г., версия 2.0 се появи на няколко отделни етапа след обявяването ѝ през 2020 г.

Във фаза 0 беше стартирана веригата Beacon - основната рамка, която служи за основа на всички следващи фази, както и за управление на валидаторите, които създават блокове, използвайки механизма PoS.

В началото на 2022 г. беше въведена фаза 1, която се състоеше предимно в разгръщане на веригите от шардове. Както беше споменато, тези "мини" блокчейн вериги разпределят работното натоварване на данните за трансакциите в цялата екосистема на Ethereum . Трябва обаче да се отбележи, че тази възможност няма да функционира до пускането на Фаза 1.5 и Фаза 2.

Фаза 1.5 може да се разглежда като процедура за докинг между Ethereum 1.0 и Ethereum 2.0. С това сливане на главната мрежа Ethereum 1.0 с веригата Beacon Chain, оригиналната блокчейн мрежа Ethereum'ще служи като един от 64-те shards, въведени в предишната фаза.

И накрая, на етап 2 ще видим напълно функционираща оперативна съвместимост на блоковете, като мрежата ще може да обработва интелигентни договори. Въпреки че Ethereum 2.0 технически ще се счита за функциониращ след Фаза 1.5, едва след Фаза 2 отделните shard вериги ще работят заедно като mainnet.

‍

Крайният резултат.

Кулминацията на фазите на Ethereum 2.0 трябва да доведе до драстично увеличение на производителността в цялата мрежа, като се генерират скорости до 100 000 транзакции в секунда.  

Въпреки че тази скорост се дължи до голяма степен на механизма PoS, опасенията за сигурността, които съпътстват използването на този механизъм, са компенсирани чрез определяне на минимален брой валидатори - по-точно 16 384. Тъй като това е огромно увеличение на броя на валидаторите, които обикновено се свързват с механизмите PoS, блокчейнът ще запази голяма част от децентрализираното качество на системите PoW, което го прави изключително сигурен.

За тези, които се интересуват повече от Ethereum като финансова инвестиция, тези подобрения би трябвало да доведат до нов скок в пазарната цена на валутата. С намалените такси за транзакции и увеличените възможности за разработчици, дългосрочната тенденция в стойността на Ethereum's би трябвало да е непрекъснато покачване, тъй като платформата най-накрая се утвърждава като обещаното глобално блокчейн решение.

‍

Промяна на правилата?

Тъй като пълната функционалност на Ethereum 2.0 тепърва предстои да бъде видяна, все още е трудно да се направи точна визуализация на бъдещето. Въпреки това, тъй като версия 2.0 премахва изцяло доказателството за работа от мрежата в полза на залагането, произтичащите от това ползи би трябвало да имат дълбоко въздействие върху степента на приемане на Ethereum'като валута и платформа за развитие.  

Ще видим ли в резултат на това края на Proof-of-Work като механизъм за валидиране в цялото блокчейн пространство? Напълно вероятно. Тъй като всички 18 465 криптовалути се борят за вниманието на инвеститорите (към март 2022 г.), тези валути ще следят внимателно представянето на Ethereum's PoS в стремежа си да се направят по-подходящи и привлекателни.

Виталик Бутерин може и да е стартирал Ethereum в опит да предложи по-динамична блокчейн алтернатива на Bitcoin, обаче Ethereum 2.0 може да има много по-широко въздействие върху криптопазара от това. Факт е, че добивът на криптовалути никога не е бил по-малко популярен, отколкото е днес, а когато играчи с размерите на Ethereum се движат, светът има навика да се движи с тях.