Problemet med Ethereum

Som alle kryptovalutaer skal Ethereum-transaktioner valideres på en decentraliseret måde, hvor blockchain-princippet afhænger af nøjagtig konsensus frem for en vurdering foretaget af en central enhed. Der er dog flere måder, hvorpå konsensus kan opnås, og den metode som Ethereum bruger — eller i det mindste brugte — var Proof-of-Work-mekanismen, som har en række iboende problemer.

I Proof-of-Work-mekanismen (PoS) konkurrerer kryptominere over hele verden med hinanden om at være den første til at løse et komplekst matematisk problem. Den, der løser dette problem først, får retten til at validere hovedbogen, skabe en ny blok og tjene kryptovaluta som betaling i processen. Selvom det kan lyde som en kompliceret måde at gøre tingene på, er det en ekstraordinært sikker måde at opdatere data på – svært at hacke, men let at verificere.

Dog kommer denne sikkerhed med en pris — den computerkraft, der bruges til at løse disse matematiske problemer, kræver en fænomenal mængde energi. Det anslås, at Ethereum årligt har brug for næsten 107 TWh elektricitet for at fungere. Det er den mængde strøm, som hele landet Kasakhstan bruger hvert år — eller for at sige det på en anden måde, bruger hver enkelt Ethereum-transaktion nok elektricitet til at forsyne et gennemsnitligt amerikansk hjem i 9 dage.

Det er heller ikke kun et spørgsmål om energiforbrug — Ethereum står også over for hastighedsproblemer, idet blockchain kun kan validere mellem 15 til 30 transaktioner i sekundet. Selvom det kan lyde af meget, behandler dit gennemsnitlige kreditkortselskab mellem 20.000 og 40.000 transaktioner i sekundet, hvilket efterlader Ethereum langt bagud.

Det er sandt, at kreditkortselskaber ikke bruger blockchains – i hvert fald ikke i stor skala og ikke endnu – hvilket giver dem en klar hastighedsfordel. Men hvis Ethereum vil konkurrere på det globale økonomiske marked, kan det ikke vælge og vrage blandt sine konkurrenter. Med den lave hastighed, hvormed Ethereum behandler transaktioner, hvilket gør netværket notorisk langsomt og overbelastet, var der behov for en løsning.

Indtast Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 er en betydelig opgradering af den oprindelige blockchain, der er beregnet til at løse disse problemer og mere. Med henblik på at tilbyde forbedret hastighed og skalérbarhed, er de to mest fundamentale ændringer i økosystemet et skift fra en Proof-of-Work til en Proof-of-Stake mekanisme, og introduktionen af 'sharding'.

Proof of Stake

I modsætning til PoW, som er afhængig af krypto-minere, der kører racks med GPU'er 24 timer i døgnet, involverer Proof-of-Stake (PoS) individuelle medlemmer af et krypto-netværk, der satser deres egne tokens for at vinde muligheden for at validere den næste blok i kæden. Disse individuelle validatorer vælges ved lotteri, og deres vinderchancer afhænger af, hvor mange tokens de har satset. Ulempen ved dette system er, at det potentielt kan placere kontrollen over netværket i hænderne på den, der ejer flest tokens, men det er også meget hurtigere og mere energieffektivt, idet det fjerner behovet for enorme mængder af computerkraft.

Med PoS, der ikke kun reducerer Ethereums energiforbrug med 99,95%, men også øger transaktionshastigheden med 64 gange, bør det være et stort skridt i retning af at fjerne flaskehalsen og energiproblemerne, som har plaget netværket.

For at lære mere om PoS og PoW, foreslår vi at læse vores guide Proof of Stake kontra Proof of Work: Sikkerhed & Væsentlige Forskelle.

Sharding

En form for dataopdeling, der deler blockchains op i mindre, mere håndterbare dele kendt som 'shards', fremskynder sharding-processen valideringsprocessen. Ved at bruge dette system behøver individer, der har vundet PoS-valideringsrettigheder – 'validatorer' – ikke at bekræfte sandheden af hele Ethereum-blockchainen, kun en lille del af den. Med individuelle validatorer, der regelmæssigt skiftes mellem shards for at undgå muligheden for manipulation af blockchainen, bruges den underliggende 'Beacon Chain' til at koordinere de shards, der er bygget på den.

Ud over indførelsen af PoS og sharding, er der en række andre koncepter, der også kan bidrage til at forbedre Ethereums effektivitet. Fra introduktionen af 'Plasma', et ekstra lag i blockchainen designet til at håndtere store transaktionsvolumener, til eWASM, en kodningsløsning designet til at optimere udviklingen af applikationer på Ethereum-netværket, er alle slags opgraderinger på vej.

Og en pipeline er Ethereum 2.0 helt bestemt.

Myten om 2.0

Når det kommer til opgraderinger, er Ethereum 2.0 mindre en ny platform og mere et skift i operationelt udsyn — så meget faktisk, at grundlæggerne af blockchainen i januar 2022 besluttede at stoppe med at kalde den nye version for Ethereum 2.0. Teknisk set henvises Eth1 nu til som 'eksekveringslaget' og Eth2 som 'konsensuslaget', men for enkelhedens skyld vil vi fortsætte med at referere til det som Ethereum 2.0.

Med den fulde Ethereum-opgradering ikke forventet at være fuldt operationel inden 2023, er 2.0 ankommet i en række forskellige faser siden dens annoncering i 2020.

Fase 0 markerede lanceringen af Beacon Chain, den underliggende ramme, som tjener som fundamentet for alle efterfølgende faser samt håndteringen af validatorerne, der skaber blokke ved hjælp af PoS-mekanismen.

I begyndelsen af 2022 blev Fase 1 introduceret og bestod primært af udrulningen af shard-kæderne. Som nævnt, fordeler disse 'mini' blockchains transaktionsdataarbejdsbyrden over hele Ethereum-økosystemet, men det skal bemærkes, at denne kapacitet ikke vil være funktionel før udgivelsen af Fase 1.5 og Fase 2.

Fase 1.5 kan betragtes som en sammenkoblingsprocedure mellem Ethereum 1.0 og Ethereum 2.0. Med denne fusion af Ethereum 1.0-hovednettet med Beacon Chain, vil Ethereums oprindelige blockchain fungere som en af de 64 shards, der blev introduceret i den forrige fase.

Endelig vil vi have fase 2, som vil se fuldt fungerende shard-interoperabilitet, med et netværk der er i stand til at håndtere smarte kontrakter. Selvom Ethereum 2.0 teknisk set vil blive betragtet som operationelt efter fase 1.5, vil de separate shard-kæder først arbejde sammen som et hovednet efter fase 2.

Det endelige resultat.

Afslutningen på Ethereum 2.0's faser bør resultere i en dramatisk forbedring af ydeevnen på tværs af hele netværket, hvilket genererer hastigheder på op til 100.000 transaktioner i sekundet.

Selvom denne hastighed i høj grad skyldes PoS-mekanismen, er sikkerhedsbekymringerne, der omgiver brugen af denne mekanisme, blevet opvejet ved at kræve et minimumsantal af validatorer — præcist 16.384. Med denne enorme stigning i antallet af validatorer, som normalt er forbundet med PoS-mekanismer, vil blockchainen bevare meget af den decentraliserede kvalitet fra PoW-systemer, hvilket gør den enormt sikker.

For dem, der er mere interesserede i Ethereum som en finansiel investering, bør disse opgraderinger resultere i en ny stigning i valutaens markedspris. Med reducerede transaktionsgebyrer og øgede udviklingsmuligheder bør den langsigtede tendens i Ethereums værdi være en kontinuerlig stigning, efterhånden som platformen endelig etablerer sig som den lovede globale blockchain-løsning.

En gamechanger?

Med den fulde funktionalitet af Ethereum 2.0 endnu ikke synlig, er det svært at forestille sig fremtiden helt præcist. Dog, med 2.0's fjernelse af Proof of Work helt fra netværket til fordel for staking, bør de resulterende fordele have en markant indflydelse på Ethereum's adoptionsrate som både valuta og udviklingsplatform.

Vil vi se enden på Proof-of-Work som en valideringsmekanisme på tværs af hele blockchain-området som et resultat? Ganske muligt. Med 18.465 kryptovalutaer, der alle kæmper om investorernes opmærksomhed (pr. marts 2022), vil disse valutaer nøje overvåge Ethereums PoS-præstation i et forsøg på at gøre sig selv mere relevante og attraktive.

Vitalik Buterin kan have lanceret Ethereum i et forsøg på at tilbyde et mere dynamisk blockchain-alternativ til Bitcoin, men Ethereum 2.0 kan få en meget bredere indvirkning på kryptolandskabet end det. Faktum er, at kryptomining aldrig har været mindre populært end det er i dag, og når spillere på størrelse med Ethereum bevæger sig, har verden en tendens til at bevæge sig med dem.

Kontakt os