Проблемът с Ethereum

Както всички криптовалути, транзакциите с Ethereum трябва да бъдат валидирани по децентрализиран начин, принципът на блокчейна се основава на точен консенсус вместо оценка, направена от централен орган. Въпреки това, има редица начини, по които може да се достигне консенсус, и методът, който Ethereum използва — или поне използваше — беше механизмът Proof-of-Work, който има редица вътрешни проблеми.

В механизма за доказателство чрез работа (PoS), крипто миньори от цял свят се състезават помежду си, за да бъдат първите, които решават сложен математически проблем. Който реши този проблем първи, печели правото да валидира главната книга, да създаде нов блок и да спечели крипто плащане в процеса. Въпреки че това може да звучи като сложен начин на работа, това е изключително сигурен метод за актуализиране на данни — труден за хакване, но лесен за проверка.

Въпреки това, тази сигурност се постига на цена — изчислителната мощ, използвана за решаване на тези математически задачи, изисква огромно количество енергия. Оценява се, че Ethereum се нуждае от почти 107 TWh електричество годишно, за да функционира. Това е количеството енергия, използвано всяка година от цялата страна Казахстан — или с други думи, всяка отделна транзакция с Ethereum използва достатъчно електричество, за да захрани средностатистически американски дом за 9 дни.

Не става дума само за употребата на енергия — Ethereum се сблъсква и с проблеми свързани със скоростта, като блокчейнът може да валидира само между 15 и 30 транзакции в секунда. Въпреки че това може да звучи много, средностатистическата кредитна карта обработва между 20,000 и 40,000 транзакции в секунда, оставяйки Ethereum далеч зад себе си.

Неоспоримо е, че компаниите за кредитни карти не използват блокчейни — поне не широко и все още не — което им дава значително предимство по отношение на скоростта. Въпреки това, ако Ethereum иска да конкурира на глобалния икономически пазар, не може да си избира конкурентите. С ниската скорост, с която Ethereum обработва транзакциите, правейки мрежата известно бавна и претоварена, беше необходимо да се предприемат мерки.

Влезте в Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 представлява значително подобрение на оригиналния блокчейн, целящо да реши тези и други проблеми. С цел предоставяне на подобрена скорост и мащабируемост, две от най-фундаменталните промени в екосистемата са преминаването от механизъм за доказателство за работа към механизъм за доказателство за дял и въвеждането на 'шардинг'.

Доказателство за дял

За разлика от PoW, който разчита на крипто миньори, работещи с рафтове с GPU-та 24 часа в денонощието, Proof-of-Stake (PoS) включва отделни членове на крипто мрежата, които залагат своите собствени токени, за да спечелят възможността да валидират следващия блок във веригата. Тези отделни валидатори се избират чрез лотария, като шансовете им за печалба зависят от броя токени, които са заложили. Недостатъкът на тази система е, че потенциално поставя контрола над мрежата в ръцете на този, който притежава най-много токени, въпреки това е много по-бърза и енергийно ефективна, което отстранява необходимостта от огромни количества изчислителна мощ.

С PoS, което не само намалява енергопотреблението на Ethereum с 99.95%, но и увеличава производителността на транзакциите 64 пъти, това би трябвало да допринесе значително за отстраняването на проблемите със задръстванията и енергийната ефективност, от които мрежата е била засегната.

За да научите повече за PoS и PoW, препоръчваме да прочетете нашето ръководство Proof of Stake срещу Proof of Work: Сигурност и основни разлики.

Шардиране

Форма на разделяне на данни, която разделя блокчейните на по-малки и по-лесно управляеми части, наречени 'шардове', процесът на шардиране ускорява процеса на валидация. Използвайки тази система, индивидите, които са спечелили права за PoS валидация — 'валидатори' — не трябва да потвърждават достоверността на целия блокчейн на Ethereum, а само малка част от него. С редовното преместване на отделните валидатори между шардовете, за да се избегне възможността за манипулация на блокчейна, основният 'Beacon Chain' се използва за координиране на шардовете, построени върху него.

Освен въвеждането на PoS и шардинга, има редица други концепции, които също могат да допринесат за подобряване на ефективността на Ethereum. От въвеждането на ‘Plasma’, допълнителен слой в блокчейна, предназначен да обработва големи обеми транзакции, до eWASM, решение за кодиране, предназначено да оптимизира разработката на приложения в мрежата на Ethereum, всякакви ъпгрейди са в процес на разработка.

И без съмнение Ethereum 2.0 е един вид тръбопровод.

Митът за 2.0

Що се отнася до подобренията, Ethereum 2.0 е по-малко нова платформа и повече промяна в оперативната перспектива — толкова много, че през януари 2022 година основателите на блокчейна решиха да спрат да наричат новата версия Ethereum 2.0. Технически Eth1 вече се нарича ‘изпълнителен слой’, а Eth2 е ‘консенсусен слой’, въпреки това заради простотата ще продължим да го наричаме Ethereum 2.0.

С пълното надграждане на Ethereum, което не се очаква да работи с пълна мощност до 2023 година, 2.0 версията се появи в редица отделни фази след обявяването си през 2020 година.

Фаза 0 отбеляза старта на Beacon Chain, основната структура, която служи като фундамент за всички следващи фази, както и управлява валидаторите, които създават блокове, използвайки механизма PoS.

В началото на 2022 г., Фаза 1 беше въведена и се състоеше предимно от разполагането на веригите от фрагменти. Както беше споменато, тези ‘мини’ блокчейни разпределят работното натоварване на транзакционните данни в цялата екосистема на Ethereum, въпреки това, трябва да се отбележи, че тази възможност няма да бъде функционална до издаването на Фази 1.5 и Фаза 2.

Фаза 1.5 може да бъде разглеждана като процедура за скачване между Ethereum 1.0 и Ethereum 2.0. С това сливане на основната мрежа на Ethereum 1.0 с Beacon Chain, оригиналният блокчейн на Ethereum ще служи като един от 64-те фрагмента, въведени в предходната фаза.

Накрая, ще имаме Фаза 2, която ще осигури пълноценна взаимодействие между шардовете, като мрежата ще бъде способна да обработва смарт договори. Въпреки че Ethereum 2.0 технически ще бъде считан за оперативен след Фаза 1.5, едва след Фаза 2 отделните шард вериги ще работят заедно като основна мрежа.

Крайният резултат.

Кулминацията на фазите на Ethereum 2.0 трябва да доведе до драматично увеличение на производителността в цялата мрежа, генерирайки скорости до 100,000 транзакции в секунда.

Въпреки че тази скорост се дължи главно на механизма PoS, съществуващите опасения за сигурността, свързани с използването на този механизъм, са компенсирани чрез определянето на минимален брой валидатори — точно 16,384. Тъй като това е огромно увеличение на броя на валидаторите, обикновено асоциирани с механизмите PoS, блокчейнът ще запази много от децентрализираното качество на системите PoW, което го прави изключително сигурен.

За тези, които проявяват по-голям интерес към Ethereum като финансова инвестиция, тези ъпгрейди би трябвало да доведат до нов скок в пазарната цена на валутата. С намалените такси за транзакции и увеличените възможности за разработчиците, дългосрочната тенденция в стойността на Ethereum би трябвало да бъде постоянно нарастване, тъй като платформата най-накрая се утвърждава като обещаното глобално блокчейн решение.

Променящ играта?

При все още непълната функционалност на Ethereum 2.0, е трудно да се предвиди точно бъдещето. Въпреки това, с премахването на Proof of Work напълно от мрежата в полза на стейкинг, резултатните ползи би трябвало да имат значително въздействие върху скоростта на приемане на Ethereum като валута и платформа за разработка.

Ще станем ли свидетели на края на Proof-of-Work като механизъм за валидация в цялото пространство на блокчейн като резултат? Съвсем възможно. С 18,465 криптовалути, които се борят за вниманието на инвеститорите (към март 2022 г.), тези валути ще наблюдават внимателно представянето на PoS на Ethereum в опит да станат по-релевантни и привлекателни.

Виталик Бутерин може да е стартирал Ethereum с цел предложението на по-динамична алтернатива на блокчейна на Bitcoin, но Ethereum 2.0 може да има много по-широко въздействие върху криптовалутния пейзаж от това. Факт е, че копаенето на криптовалути никога не е било по-непопулярно отколкото е днес, и когато играчи с размерите на Ethereum се движат, светът има навика да се движи заедно с тях.

Свържете се с нас