Problem z Ethereum

Jak wszystkie kryptowaluty, transakcje Ethereum muszą być weryfikowane w sposób zdecentralizowany, zasada działania blockchain opiera się na dokładnym konsensusie, a nie na ocenie dokonanej przez centralny organ. Jednak istnieje wiele sposobów osiągnięcia konsensusu, a metoda, której używa Ethereum — przynajmniej używała — to mechanizm Proof-of-Work, który ma szereg wrodzonych problemów.

W mechanizmie Proof-of-Work (PoS) górnicy kryptowalut z całego świata rywalizują ze sobą, aby jako pierwsi rozwiązać skomplikowany problem matematyczny. Ten, kto rozwiąże ten problem jako pierwszy, zdobywa prawo do weryfikacji księgi, utworzenia nowego bloku i zarobienia płatności kryptowalutowej w tym procesie. Chociaż może się to wydawać skomplikowanym sposobem działania, jest to niezwykle bezpieczny sposób aktualizacji danych - trudny do zhakowania, ale łatwy do zweryfikowania.

Jednakże ta ochrona ma swoją cenę — moc obliczeniowa używana do rozwiązywania tych problemów matematycznych wymaga ogromnej ilości energii. Szacuje się, że Ethereum potrzebuje rocznie niemal 107 TWh elektryczności do funkcjonowania. To tyle energii, ile zużywa każdego roku cały kraj Kazachstan — innymi słowy, każda pojedyncza transakcja Ethereum zużywa tyle elektryczności, ile średnio amerykańskie gospodarstwo domowe przez 9 dni.

To nie jest tylko kwestia zużycia energii — Ethereum boryka się również z problemami prędkości, gdyż blockchain jest w stanie zweryfikować jedynie od 15 do 30 transakcji na sekundę. Choć może się to wydawać dużo, przeciętna firma obsługująca karty kredytowe przetwarza od 20 000 do 40 000 transakcji na sekundę, pozostawiając Ethereum daleko w tyle.

Niewątpliwie firmy wydające karty kredytowe nie używają blockchainów — przynajmniej na szeroką skalę i na razie — co daje im wyraźną przewagę pod względem szybkości. Jednakże, jeśli Ethereum chce konkurować na globalnym rynku ekonomicznym, nie może wybierać sobie konkurentów. Z niską prędkością przetwarzania transakcji, która czyni sieć notorycznie powolną i zatłoczoną, konieczne było podjęcie jakichś działań.

Wejdź w Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 to znacząca aktualizacja oryginalnego blockchaina, mająca na celu rozwiązanie tych i innych problemów. Ma ona zapewnić zwiększoną szybkość i skalowalność, a dwa najważniejsze zmiany w ekosystemie to przejście z mechanizmu Proof-of-Work na Proof-of-Stake oraz wprowadzenie 'shardingu'.

Dowód udziału

W przeciwieństwie do PoW, które polega na kryptokoparkach pracujących na stojakach z GPU przez 24 godziny na dobę, Proof-of-Stake (PoS) polega na tym, że poszczególni członkowie sieci kryptowalutowej obstawiają własne tokeny, aby zdobyć możliwość zweryfikowania następnego bloku w łańcuchu. Ci indywidualni weryfikatorzy są wybierani losowo, a ich szanse na wygraną zależą od ilości obstawionych tokenów. Wadą tego systemu jest to, że potencjalnie umieszcza kontrolę nad siecią w rękach osoby, która posiada najwięcej tokenów, jednakże jest to również znacznie szybsze i bardziej energooszczędne, eliminując potrzebę używania ogromnych ilości mocy obliczeniowej.

Dzięki PoS nie tylko zmniejszającym zużycie energii przez Ethereum o 99,95%, ale także zwiększającym wydajność transakcji 64-krotnie, powinno to w znacznym stopniu przyczynić się do usunięcia wąskich gardeł i problemów energetycznych, które dotknęły sieć.

Aby dowiedzieć się więcej na temat PoS i PoW, sugerujemy zapoznanie się z naszym przewodnikiem Proof of Stake kontra Proof of Work: Bezpieczeństwo i kluczowe różnice.

Sharding

Forma partycjonowania danych, która dzieli blockchainy na mniejsze, łatwiejsze do zarządzania części znane jako shardy, proces sharding przyspiesza proces walidacji. Korzystając z tego systemu, osoby, które wygrały prawa do walidacji PoS — 'walidatorzy' — nie muszą potwierdzać prawdziwości całego blockchaina Ethereum, tylko jego małą część. Z regularnym przełączaniem poszczególnych walidatorów między shardami, aby uniknąć możliwości manipulacji blockchainem, podstawowa 'Beacon Chain' jest używana do koordynowania shardów, które są na niej zbudowane.

Oprócz wprowadzenia PoS i shardingu, istnieje wiele innych koncepcji, które mogą również przyczynić się do poprawy wydajności Ethereum. Począwszy od wprowadzenia 'Plasma', dodatkowej warstwy w blockchainie zaprojektowanej do obsługi dużej liczby transakcji, po eWASM, rozwiązanie programistyczne mające na celu optymalizację tworzenia aplikacji w sieci Ethereum, w planach są różnorodne ulepszenia.

I z pewnością Ethereum 2.0 jest rodzajem rurociągu.

Mit 2.0

Jeśli chodzi o aktualizacje, Ethereum 2.0 to mniej nowa platforma, a bardziej zmiana perspektywy operacyjnej — tak bardzo, że w styczniu 2022 roku twórcy blockchaina zdecydowali się przestać nazywać nową wersję Ethereum 2.0. Technicznie Eth1 jest teraz określane jako ‘warstwa wykonawcza’, a Eth2 jako ‘warstwa konsensusu’, jednakże dla uproszczenia będziemy nadal odnosić się do niego jako Ethereum 2.0.

Pełna aktualizacja Ethereum nie jest oczekiwana do osiągnięcia pełnej sprawności do 2023 roku, 2.0 została wprowadzona w kilku odrębnych fazach od momentu jej ogłoszenia w 2020 roku.

Faza 0 była świadkiem uruchomienia Beacon Chain, podstawowej struktury, która służy jako fundament dla wszystkich kolejnych faz, a także zarządza walidatorami, którzy tworzą bloki przy użyciu mechanizmu PoS.

Na początku 2022 roku wprowadzono Fazę 1, która głównie polegała na wdrożeniu łańcuchów shardów. Jak wspomniano, te 'mini' blockchainy rozkładają obciążenie danych transakcyjnych na cały ekosystem Ethereum, jednak należy zauważyć, że ta funkcjonalność będzie działać dopiero po wydaniu Faz 1.5 i Fazy 2.

Faza 1.5 może być postrzegana jako procedura dokowania między Ethereum 1.0 a Ethereum 2.0. Wraz z tym połączeniem głównej sieci Ethereum 1.0 z Beacon Chain, oryginalny blockchain Ethereum będzie służył jako jeden z 64 fragmentów wprowadzonych w poprzedniej fazie.

W końcu nadejdzie Faza 2, która umożliwi pełną interoperacyjność shardów, a sieć będzie zdolna do obsługi inteligentnych kontraktów. Chociaż Ethereum 2.0 będzie technicznie uznane za operacyjne po Fazie 1.5, dopiero po Fazie 2 oddzielne łańcuchy shardów będą współpracować jako główna sieć.

Ostateczny wynik.

Zakończenie faz Ethereum 2.0 powinno skutkować znaczącym wzrostem wydajności w całej sieci, osiągając prędkości do 100 000 transakcji na sekundę.

Chociaż ta prędkość jest w dużej mierze wynikiem zastosowania mechanizmu PoS, obawy dotyczące bezpieczeństwa związane z użyciem tego mechanizmu zostały zniwelowane przez ustalenie minimalnej liczby walidatorów — dokładnie 16 384. Biorąc pod uwagę, że jest to znaczny wzrost liczby walidatorów zwykle kojarzonych z mechanizmami PoS, blockchain zachowa wiele cech zdecentralizowanych systemów PoW, co uczyni go niezwykle bezpiecznym.

Dla osób bardziej zainteresowanych Ethereum jako inwestycją finansową, te ulepszenia powinny skutkować nowym wzrostem ceny rynkowej waluty. Dzięki obniżonym opłatom transakcyjnym i zwiększonym możliwościom dla programistów, długoterminowy trend wartości Ethereum powinien być ciągłym wzrostem, gdyż platforma w końcu ustanowi się jako obiecane globalne rozwiązanie blockchain.

Zmieniacz gry?

Pełna funkcjonalność Ethereum 2.0 nie została jeszcze ujawniona, więc trudno jest dokładnie przewidzieć przyszłość. Jednakże, z uwagi na to, że wersja 2.0 całkowicie eliminuje Proof of Work na rzecz stakingu, wynikające z tego korzyści powinny znacząco wpłynąć na tempo adopcji Ethereum jako waluty i platformy deweloperskiej.

Czy w związku z tym zobaczymy koniec Proof-of-Work jako mechanizmu walidacji we wszystkich przestrzeniach blockchainowych? Całkiem możliwe. Z 18 465 kryptowalut rywalizujących o uwagę inwestorów (stan na marzec 2022), te waluty będą uważnie obserwować wyniki PoS Ethereum w dążeniu do stania się bardziej istotnymi i atrakcyjnymi.

Vitalik Buterin mógł uruchomić Ethereum w celu zaoferowania bardziej dynamicznej alternatywy dla blockchaina Bitcoin, jednak Ethereum 2.0 może mieć znacznie szerszy wpływ na krajobraz kryptowalut niż to. Faktem jest, że wydobycie kryptowalut nigdy nie było mniej popularne niż jest dzisiaj, a kiedy gracze takiej wielkości jak Ethereum się poruszają, świat ma zwyczaj poruszać się razem z nimi.

Skontaktuj się z nami