Problemet med Ethereum

Som alla kryptovalutor måste Ethereum-transaktioner valideras på ett decentraliserat sätt, där blockkedjeprincipen bygger på korrekt konsensus snarare än en bedömning gjord av en central instans. Det finns dock ett antal sätt på vilka konsensus kan uppnås, och den metod som Ethereum använder — eller åtminstone använde — var Proof-of-Work-mekanismen, som har ett antal inneboende problem.

I Proof-of-Work-mekanismen (PoS) tävlar krypto-gruvarbetare över hela världen med varandra för att vara först med att lösa ett komplext matematiskt problem. Den som löser detta problem först får rätten att validera huvudboken, skapa en ny block och tjäna kryptovaluta som betalning under processen. Även om det kan låta som ett komplicerat sätt att göra saker på, är det ett extremt säkert sätt att uppdatera data - svårt att hacka men enkelt att verifiera.

Denna säkerhet kommer dock till ett pris – den datorkraft som används för att lösa dessa matematiska problem kräver en enorm mängd energi. Det uppskattas att Ethereum behöver nästan 107 TWh elektricitet årligen för att fungera. Det är lika mycket ström som hela Kazakstan använder varje år – eller för att uttrycka det på ett annat sätt, varje enskild Ethereum-transaktion använder tillräckligt med elektricitet för att försörja ett genomsnittligt amerikanskt hem i 9 dagar.

Det handlar inte bara om energianvändning — Ethereum står även inför hastighetsproblem, där blockkedjan endast kan validera mellan 15 till 30 transaktioner per sekund. Även om det kan låta som mycket, bearbetar ett genomsnittligt kreditkortsföretag mellan 20 000 och 40 000 transaktioner per sekund, vilket lämnar Ethereum långt efter.

Visserligen använder inte kreditkortsföretag blockkedjor – åtminstone inte i stor utsträckning och inte än – vilket ger dem en tydlig hastighetsfördel. Dock, om Ethereum vill konkurrera på den globala ekonomiska marknaden, kan det inte välja och vraka bland sina konkurrenter. Med den låga hastigheten som Ethereum behandlar transaktioner, vilket gör nätverket ökänt trögt och överbelastat, behövde något göras.

Ange Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 är en betydande uppgradering av den ursprungliga blockkedjan som syftar till att lösa dessa problem och mer. Avsett att erbjuda ökad hastighet och skalbarhet, är de två mest grundläggande förändringarna i ekosystemet en övergång från en Proof-of-Work till en Proof-of-Stake mekanism, och införandet av 'sharding'.

Bevis för insats

Till skillnad från PoW som är beroende av krypto-gruvarbetare som kör rack med GPU:er dygnet runt, innebär Proof-of-Stake (PoS) att enskilda medlemmar i ett krypto-nätverk satsar sina egna tokens för att vinna möjligheten att validera nästa block i kedjan. Dessa enskilda validerare väljs ut genom lotteri där deras chanser att vinna beror på hur många tokens de har satsat. Nackdelen med detta system är att det potentiellt kan placera kontrollen över nätverket i händerna på den som äger flest tokens, men det är också mycket snabbare och mer energieffektivt, vilket eliminerar behovet av enorma mängder beräkningskraft.

Med PoS som inte bara minskar Ethereums energianvändning med 99,95% utan också ökar transaktionshastigheten med 64 gånger, bör det bidra avsevärt till att avlägsna flaskhalsen och energiproblemen som har plågat nätverket.

För att lära dig mer om PoS och PoW, föreslår vi att du läser vår guide Proof of Stake kontra Proof of Work: Säkerhet & Viktiga Skillnader.

Sharding

En form av datauppdelning som delar upp blockkedjor i mindre, mer hanterbara delar kända som skärvor, accelererar skärvningsprocessen valideringsprocessen. Genom att använda detta system behöver individer som har vunnit rättigheter till PoS-validering — 'validerare' — inte bekräfta sanningshalten i hela Ethereum-blockkedjan, bara en liten del av den. Med individuella validerare som regelbundet byts mellan skärvorna för att undvika möjligheten till manipulation av blockkedjan, används den underliggande 'Beacon Chain' för att koordinera de skärvor som byggs ovanpå den.

Utöver införandet av PoS och sharding finns det ett antal andra koncept som också kan bidra till att förbättra Ethereums effektivitet. Från introduktionen av 'Plasma', ett ytterligare lager i blockkedjan avsett att hantera stora transaktionsvolymer, till eWASM, en kodlösning designad för att optimera utvecklingen av applikationer på Ethereum-nätverket, finns alla sorters uppgraderingar på gång.

Och en pipeline är Ethereum 2.0 helt säkert.

Myten om 2.0

När det gäller uppgraderingar är Ethereum 2.0 mindre en ny plattform och mer en förändring i operationellt perspektiv — så pass att grundarna av blockkedjan i januari 2022 bestämde sig för att sluta kalla den nya versionen för Ethereum 2.0. Tekniskt sett refereras Eth1 nu som 'exekveringslagret' medan Eth2 är 'konsensuslagret', men för enkelhetens skull kommer vi att fortsätta att referera till det som Ethereum 2.0.

Med den fullständiga uppgraderingen av Ethereum inte förväntas vara i full drift före 2023, har 2.0 anlänt i ett antal distinkta faser sedan dess tillkännagivande 2020.

Fas 0 innebar lanseringen av Beacon Chain, den underliggande strukturen som fungerar som grund för alla efterföljande faser samt hanterar validerare som skapar block med hjälp av PoS-mekanismen.

I början av 2022 introducerades Fas 1 som främst bestod av att distribuera shardkedjor. Som nämnts, sprider dessa 'mini' blockkedjor transaktionsdatabelastningen över hela Ethereum-ekosystemet, dock bör det noteras att denna kapacitet inte kommer att vara funktionell förrän släppet av Fas 1.5 och Fas 2.

Fas 1.5 kan ses som en dockningsprocedur mellan Ethereum 1.0 och Ethereum 2.0. Med denna sammanslagning av Ethereum 1.0-huvudnätet med Beacon Chain kommer Ethereums ursprungliga blockchain att fungera som en av de 64 sharderna som introducerades i den föregående fasen.

Slutligen kommer vi att ha Fas 2 som kommer att innebära fullt fungerande shard-interoperabilitet, där nätverket kommer att kunna hantera smarta kontrakt. Även om Ethereum 2.0 tekniskt sett kommer att anses vara operativt efter Fas 1.5, är det först efter Fas 2 som de separata shard-kedjorna kommer att arbeta tillsammans som en huvudnät.

Det slutliga resultatet.

Fullbordandet av Ethereum 2.0:s faser bör resultera i en dramatisk ökning av prestanda över hela nätverket, med hastigheter på upp till 100 000 transaktioner per sekund.

Även om denna hastighet till stor del beror på PoS-mekanismen, har säkerhetsproblemen som omger användningen av denna mekanism balanserats genom att fastställa ett minimum antal validerare — 16 384 för att vara exakt. Med detta som en enorm ökning av antalet validerare som normalt förknippas med PoS-mekanismer, kommer blockkedjan att bibehålla mycket av den decentraliserade kvaliteten hos PoW-system, vilket gör den enormt säker.

För de som är mer intresserade av Ethereum som en finansiell investering bör dessa uppgraderingar resultera i en ny ökning av valutans marknadspris. Med minskade transaktionsavgifter och ökade möjligheter för utvecklare bör den långsiktiga trenden i Ethereums värde vara en kontinuerlig ökning när plattformen slutligen etablerar sig som den utlovade globala blockchain-lösningen.

En gamechanger?

Med hela funktionaliteten av Ethereum 2.0 ännu inte helt synlig, är det svårt att exakt visualisera framtiden just nu. Dock, med 2.0 som tar bort Proof of Work helt från nätverket till förmån för staking, bör de resulterande fördelarna ha en djupgående inverkan på Ethereums antagningsgrad som både valuta och utvecklingsplattform.

Kommer vi att se slutet på Proof-of-Work som en valideringsmekanism över hela blockchain-området som ett resultat? Ganska möjligt. Med 18 465 kryptovalutor som alla tävlar om investerarnas uppmärksamhet (från mars 2022), kommer dessa valutor att noggrant följa Ethereums PoS-prestanda i ett försök att göra sig själva mer relevanta och attraktiva.

Vitalik Buterin kan ha lanserat Ethereum i ett försök att erbjuda ett mer dynamiskt blockchain-alternativ till Bitcoin, men Ethereum 2.0 kan få en mycket större inverkan på kryptolandskapet än så. Faktum är att kryptoutvinning aldrig har varit mindre populärt än det är idag, och när aktörer av Ethereums storlek rör sig, har världen en vana att följa efter dem.

Kontakta oss