Pikaopas Ethereum 2.0

Kun Vitalik Buterin lanseerasi Ethereum vuonna 2015, sitä myytiin parempana vaihtoehtona kuin Bitcoin, ja ehkä syystä. Toisin kuin Bitcoin, joka on pohjimmiltaan vain digitaalinen rahajärjestelmä, Ethereum on kokonainen hajautettu alusta, jota voidaan käyttää sovellusten luomiseen ja käyttämiseen. Vaikka Ethereum :lla on oma kryptovaluutta Ether, se on vain osa laajempaa ekosysteemiä eikä sen koko olemassaolon syy.

Juuri tämä mahdollisuus laajempaan käyttöön lohkoketjutyökaluna sai monet uskomaan, että Ethereum ohittaisi jonain päivänä Bitcoin maailman johtavana kryptovaluuttana.

Näin ei kuitenkaan ole tapahtunut.

‍

Ongelma Ethereum

Kuten kaikki kryptovaluutat, myös Ethereum transaktiot on validoitava hajautetusti, sillä lohkoketjun periaate perustuu tarkkaan konsensukseen eikä keskitetyn elimen tekemään arviointiin. Konsensukseen voidaan kuitenkin päästä monella eri tavalla, ja Ethereum käyttämä - tai ainakin käyttämä - menetelmä oli Proof-of-Work-mekanismi, johon liittyy useita luontaisia ongelmia.

Proof-of-Work-mekanismissa (Proof-of-Work, PoS) kryptokaivajat ympäri maailmaa kilpailevat keskenään siitä, kuka ratkaisee ensimmäisenä monimutkaisen matemaattisen ongelman. Se, joka ratkaisee ongelman ensimmäisenä, saa oikeuden vahvistaa pääkirjan, luoda uuden lohkon ja ansaita samalla kryptomaksun. Vaikka tämä saattaa kuulostaa monimutkaiselta tavalta toimia, se on poikkeuksellisen turvallinen tapa päivittää tietoja - sitä on vaikea hakkeroida mutta helppo todentaa.

Turvallisuudella on kuitenkin hintansa - näiden matemaattisten ongelmien ratkaisemiseen käytetty laskentateho vaatii valtavasti energiaa. On arvioitu, että Ethereum tarvitsee vuosittain lähes 107 TWh sähköä toimiakseen. Tämä vastaa koko Kazakstanin vuosittaista energiankulutusta - tai toisin sanoen jokainen yksittäinen Ethereum -tapahtuma kuluttaa sähköä niin paljon, että se riittää Yhdysvaltain keskivertokodin sähköenergian tarpeisiin yhdeksäksi päiväksi.

Kyse ei ole pelkästään energiankäytöstä - Ethereum on myös nopeusongelmien edessä, sillä lohkoketju pystyy validoimaan vain 15-30 transaktiota sekunnissa. Vaikka tämä saattaa kuulostaa paljolta, keskimääräinen luottokorttiyhtiö käsittelee 20 000-40 000 tapahtumaa sekunnissa, mikä jättää Ethereum varjoonsa.

Luottokorttiyhtiöt eivät tosin käytä lohkoketjuja - ainakaan laajasti eivätkä vielä - mikä antaa niille selvän nopeusedun. Jos Ethereum haluaa kilpailla globaaleilla talousmarkkinoilla, se ei kuitenkaan voi valita kilpailijoitaan. Koska verkko on tunnetusti hidas ja ruuhkainen, koska Ethereum käsittelee transaktioita alhaisella nopeudella, jotain oli tehtävä.

‍

Sisään Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 on merkittävä päivitys alkuperäiseen lohkoketjuun, jonka tarkoituksena on ratkaista muun muassa nämä ongelmat. Ekosysteemin kaksi perustavanlaatuisinta muutosta ovat siirtyminen Proof-of-Work-mekanismista Proof-of-Stake-mekanismiin ja "sharding"-mekanismin käyttöönotto, jonka tarkoituksena on parantaa nopeutta ja skaalautuvuutta.  

Proof of Stake

Toisin kuin PoW:ssä, joka perustuu siihen, että kryptokaivostyöläiset käyttävät GPU-telineitä 24 tuntia vuorokaudessa, Proof-of-Stake (PoS) edellyttää, että kryptoverkon yksittäiset jäsenet panostavat omat tokeninsa voittaakseen mahdollisuuden validoida ketjun seuraava lohko. Nämä yksittäiset validoijat valitaan arpomalla, ja heidän voittomahdollisuutensa riippuvat siitä, kuinka monta merkkiä he ovat panostaneet. Järjestelmän haittapuolena on se, että se saattaa antaa verkon hallinnan sille, jolla on eniten tokeneita, mutta se on myös paljon nopeampi ja energiatehokkaampi, koska se poistaa tarpeen valtaville määrille laskentatehoa.  

PoS ei ainoastaan vähennä Ethereum:n energiankulutusta 99,95 prosentilla, vaan myös lisää transaktioiden nopeutta 64-kertaisesti, joten sen pitäisi auttaa poistamaan verkostoa vaivanneet pullonkaulat ja energiaongelmat.

Sharding

Lohkoketjujen jakaminen pienempiin, helpommin hallittaviin osiin, joita kutsutaan sirpaleiksi, nopeuttaa validointiprosessia. Tätä järjestelmää käyttämällä PoS-validointioikeudet saaneiden henkilöiden - "validoijien" - ei tarvitse vahvistaa koko Ethereum -lohkoketjun todenperäisyyttä, vaan vain pienen osan siitä. Yksittäisiä validoijia vaihdetaan säännöllisesti lohkoketjujen välillä lohkoketjun manipuloinnin välttämiseksi, ja taustalla olevaa "Beacon Chain" -ketjua käytetään sen päälle rakennettujen lohkojen koordinointiin.

PoS:n ja jakamisen käyttöönoton lisäksi on olemassa useita muita konsepteja, jotka voivat myös parantaa Ethereum:n tehokkuutta. Lohkoketjun lisäkerroksen, Plasman, joka on suunniteltu käsittelemään suuria transaktiovolyymeja, käyttöönotosta eWASMiin, joka on koodausratkaisu, jonka tarkoituksena on optimoida Ethereum -verkon kehityssovelluksia, on kaikenlaisia päivityksiä suunnitteilla.

Ja putkisto Ethereum 2.0 on aivan varmasti.  

‍

Myytti 2.0

Päivitysten osalta Ethereum 2.0 ei ole niinkään uusi alusta kuin pikemminkin muutos toiminnallisissa näkymissä - itse asiassa niin paljon, että tammikuussa 2022 lohkoketjun perustajat päättivät lopettaa uuden version kutsumisen Ethereum 2.0:ksi. Teknisesti Eth1:stä käytetään nyt nimitystä "execution layer" ja Eth2:sta nimitystä "consensus layer", mutta yksinkertaisuuden vuoksi puhumme jatkossakin Ethereum 2.0:sta.

Täydellisen Ethereum -päivityksen ei odoteta olevan täydessä toiminnassa vuoteen 2023 mennessä, joten 2.0 on saapunut useissa eri vaiheissa sen jälkeen, kun se julkistettiin vuonna 2020.

Vaiheessa 0 lanseerattiin Beacon Chain, joka toimii kaikkien seuraavien vaiheiden perustana ja hallinnoi validoijia, jotka luovat lohkoja PoS-mekanismin avulla.

Vuoden 2022 alussa otettiin käyttöön vaihe 1, joka koostui pääasiassa sirpaleketjujen käyttöönotosta. Kuten mainittiin, nämä "mini"-lohkoketjut jakavat transaktiotietojen työmäärän koko Ethereum -ekosysteemiin, mutta on kuitenkin huomattava, että tämä ominaisuus on toiminnassa vasta vaiheiden 1.5 ja 2 julkaisun jälkeen.

Vaihetta 1.5 voidaan pitää telakointimenettelynä Ethereum 1.0 ja Ethereum 2.0 välillä. Kun Ethereum 1.0:n pääverkko ja Beacon Chain yhdistetään, Ethereum:n alkuperäinen lohkoketju toimii yhtenä edellisessä vaiheessa käyttöönotetuista 64:stä sirpaleesta.

Lopuksi on vuorossa vaihe 2, jossa shardien yhteentoimivuus on täysin toimiva, ja verkko pystyy käsittelemään älykkäitä sopimuksia. Vaikka Ethereum 2.0:n katsotaan teknisesti olevan toiminnassa vaiheen 1.5 jälkeen, vasta vaiheen 2 jälkeen erilliset shard-ketjut toimivat yhdessä pääverkkona.

‍

Lopputulos.

Ethereum 2.0:n vaiheiden huipentuman pitäisi johtaa koko verkon suorituskyvyn dramaattiseen kasvuun, joka tuottaa jopa 100 000 transaktion nopeuden sekunnissa.  

Vaikka tämä nopeus johtuu suurelta osin PoS-mekanismista, tämän mekanismin käyttöön liittyvät turvallisuusongelmat on kompensoitu määräämällä vahvistajien vähimmäismäärä - tarkalleen ottaen 16 384. Koska tämä on valtava lisäys PoS-mekanismeihin tavallisesti liittyvien validoijien määrään, lohkoketju säilyttää suuren osan PoW-järjestelmien hajautetusta laadusta, mikä tekee siitä erittäin turvallisen.

Niille, jotka ovat kiinnostuneempia Ethereum -sivustosta sijoituskohteena, näiden päivitysten pitäisi johtaa valuutan markkinahinnan uuteen nousuun. Alennettujen transaktiomaksujen ja lisääntyneiden kehittäjämahdollisuuksien ansiosta Ethereum:n arvon pitkän aikavälin suuntauksen pitäisi olla jatkuva nousu, kun alusta vihdoin vakiinnuttaa asemansa luvattuna maailmanlaajuisena lohkoketjuratkaisuna.

‍

Pelinmuuttaja?

Koska Ethereum 2.0:n kaikkia toimintoja ei ole vielä nähty, tulevaisuutta on vielä vaikea hahmottaa tarkasti. Kun 2.0 poistaa Proof of Workin kokonaan verkosta panostamisen sijaan, tästä johtuvien hyötyjen pitäisi kuitenkin vaikuttaa merkittävästi Ethereum:n käyttöönottoon sekä valuuttana että kehitysalustana.  

Näemmekö tämän seurauksena Proof-of-Workin loppumisen validointimekanismina koko lohkoketjujen alueella? Hyvin mahdollista. Kun 18 465 kryptovaluuttaa kilpailee sijoittajien huomiosta (maaliskuussa 2022), nämä valuutat seuraavat tarkkaan Ethereum's PoS:n suorituskykyä tehdäkseen itsestään merkityksellisemmän ja houkuttelevamman.

Vitalik Buterin on saattanut käynnistää Ethereum tarjotakseen dynaamisemman lohkoketjuvaihtoehdon Bitcoin, mutta Ethereum 2.0:lla voi olla paljon laajempi vaikutus kryptomaailmaan. Tosiasia on, että kryptokaivostoiminta ei ole koskaan ollut vähemmän suosittua kuin nyt, ja kun Ethereum kokoiset toimijat liikkuvat, maailmalla on tapana liikkua niiden mukana.