Проблема з Ethereum

Як і всі криптовалюти, транзакції Ethereum потребують підтвердження децентралізованим способом, принцип блокчейна базується на точному консенсусі, на відміну від оцінки, зробленої центральним органом. Однак, існує кілька способів досягнення консенсусу, і метод, який використовував Ethereum — або принаймні використовував — це механізм Proof-of-Work, який має ряд властивих проблем.

У механізмі доказу роботи (PoS) криптогірники з усього світу змагаються між собою, щоб першими вирішити складну математичну задачу. Той, хто першим вирішує цю проблему, заробляє право валідувати реєстр, створювати новий блок та отримувати криптовалютну винагороду в процесі. Хоча це може здатися складним способом роботи, це надзвичайно безпечний спосіб оновлення даних — важко зламати, але легко перевірити.

Однак, ця безпека має свою ціну — обчислювальна потужність, необхідна для розв'язання цих математичних задач, вимагає величезної кількості енергії. Оцінюється, що Ethereum потребує майже 107 ТВт·год електроенергії щорічно для функціонування. Це кількість енергії, яку використовує за рік вся країна Казахстан — або іншими словами, кожна окрема транзакція Ethereum використовує достатньо електроенергії, щоб забезпечити живленням середній дім у США протягом 9 днів.

Це не просто питання використання енергії — Ethereum також має проблеми зі швидкістю, оскільки блокчейн може валідувати лише від 15 до 30 транзакцій за секунду. Хоча це може здатися багато, звичайна кредитна компанія обробляє від 20 000 до 40 000 транзакцій за секунду, залишаючи Ethereum далеко позаду.

Справді, кредитні карткові компанії не використовують блокчейни — принаймні не на широку шкалу і поки що — що надає їм значну перевагу в швидкості. Однак, якщо Ethereum хоче конкурувати на світовому економічному ринку, він не може вибирати собі конкурентів. З огляду на низьку швидкість обробки транзакцій Ethereum, що робить мережу відомо повільною та перевантаженою, потрібно було щось зробити.

Увійдіть в Ethereum 2.0

Ethereum 2.0 є значним оновленням оригінального блокчейну, яке має на меті вирішити ці та інші проблеми. Покликаний забезпечити підвищену швидкість та масштабованість, дві найважливіші зміни в екосистемі - це перехід від механізму Proof-of-Work до Proof-of-Stake та впровадження 'шардінгу'.

Доказ володіння ставкою

На відміну від PoW, який залежить від криптогірників, що працюють на стійках з GPU цілодобово, Proof-of-Stake (PoS) передбачає, що окремі учасники криптомережі вкладають свої токени для отримання можливості валідувати наступний блок у ланцюгу. Ці окремі валідатори вибираються лотереєю, і їхні шанси на перемогу залежать від кількості вкладених токенів. Недоліком цієї системи є те, що вона потенційно може передати контроль над мережею в руки того, хто володіє найбільшою кількістю токенів, однак вона також набагато швидша та енергоефективніша, що усуває потребу в величезних обсягах обчислювальної потужності.

Завдяки PoS, який не лише знижує енергоспоживання Ethereum на 99,95%, але й підвищує продуктивність транзакцій у 64 рази, це повинно значно вирішити проблеми з заторами та енергетичними проблемами, які турбували мережу.

Щоб дізнатися більше про PoS та PoW, ми пропонуємо прочитати наш посібник Proof of Stake проти Proof of Work: Безпека та ключові відмінності.

Шардінг

Форма розподілу даних, яка ділить блокчейни на менші та більш зручні для управління частини, відомі як шарди, процес шардингу прискорює процес валідації. Використовуючи цю систему, особи, які виграли права на валідацію PoS — 'валідатори' — не повинні підтверджувати достовірність всього блокчейну Ethereum, лише невеликої його частини. З регулярною зміною валідаторів між шардами для уникнення можливості маніпуляцій з блокчейном, основний 'Beacon Chain' використовується для координації шардів, створених на його основі.

Окрім запровадження PoS та шардінгу, існує низка інших концепцій, які також можуть сприяти підвищенню ефективності Ethereum. Від запровадження 'Plasma', додаткового рівня в блокчейні, призначеного для обробки великих обсягів транзакцій, до eWASM, рішення для програмування, розробленого для оптимізації розробки додатків у мережі Ethereum, всілякі оновлення знаходяться в процесі розробки.

І безсумнівно, це є трубопровід Ethereum 2.0.

Міф про 2.0

Що стосується оновлень, Ethereum 2.0 є не стільки новою платформою, скільки зміною в оперативній перспективі — настільки, що у січні 2022 року засновники блокчейну вирішили перестати називати нову версію Ethereum 2.0. Технічно Eth1 тепер називається 'виконавчим шаром', а Eth2 — 'шаром консенсусу', однак заради простоти ми продовжимо називати його Ethereum 2.0.

Оскільки повне оновлення Ethereum не очікується працювати на повну потужність до 2023 року, 2.0 було запроваджено в кілька окремих фаз з моменту його анонсу в 2020 році.

Фаза 0 стала початком запуску Beacon Chain, базової структури, яка служить основою для всіх наступних фаз, а також управлінням валідаторами, які створюють блоки за допомогою механізму PoS.

На початку 2022 року було запроваджено Фазу 1, яка переважно полягала у розгортанні ланцюжків шардів. Як зазначалося, ці 'міні' блокчейни розподіляють навантаження від даних транзакцій по всій екосистемі Ethereum, однак слід зазначити, що ця можливість стане функціональною лише після випуску Фаз 1.5 та Фази 2.

Фаза 1.5 може розглядатися як процедура стикування між Ethereum 1.0 та Ethereum 2.0. З цим об'єднанням основної мережі Ethereum 1.0 з Beacon Chain, оригінальний блокчейн Ethereum буде служити одним із 64 шардів, введених у попередній фазі.

Нарешті, ми матимемо Фазу 2, яка забезпечить повноцінну взаємодію шардів, з мережею, здатною обробляти смарт-контракти. Хоча Ethereum 2.0 технічно буде вважатися діючим після Фази 1.5, лише після Фази 2 окремі шардові ланцюги працюватимуть разом як основна мережа.

Остаточний результат.

Завершення етапів Ethereum 2.0 має призвести до значного збільшення продуктивності всієї мережі, забезпечуючи швидкість обробки до 100 000 транзакцій за секунду.

Хоча ця швидкість в основному зумовлена механізмом PoS, побоювання щодо безпеки, які оточують використання цього механізму, були зменшені шляхом встановлення мінімальної кількості валідаторів — точно 16,384. З огляду на те, що це значне збільшення кількості валідаторів, які зазвичай асоціюються з механізмами PoS, блокчейн збереже багато аспектів децентралізованої якості систем PoW, що робить його надзвичайно безпечним.

Для тих, хто більше зацікавлений в Ethereum як у фінансову інвестицію, ці оновлення повинні призвести до нового стрибка в ринковій ціні валюти. Зі зниженням комісій за транзакції та збільшенням можливостей для розробників, довгострокова тенденція вартості Ethereum повинна бути постійним зростанням, оскільки платформа нарешті закріплюється як обіцяне глобальне блокчейн-рішення.

Переломний момент?

Оскільки повний функціонал Ethereum 2.0 ще не було представлено, важко точно уявити майбутнє наразі. Однак, з вилученням Proof of Work з мережі в Ethereum 2.0 на користь стейкінгу, результуючі переваги повинні мати значний вплив на темпи прийняття Ethereum як валюти та платформи для розробки.

Чи побачимо ми кінець Proof-of-Work як механізму валідації у всьому просторі блокчейну в результаті? Цілком можливо. З 18,465 криптовалютами, які всі змагаються за увагу інвесторів (станом на березень 2022 року), ці валюти уважно стежитимуть за продуктивністю PoS Ethereum у спробі стати більш актуальними та привабливими.

Віталік Бутерін, можливо, запустив Ethereum, щоб запропонувати більш динамічну альтернативу блокчейну Bitcoin, однак Ethereum 2.0 може мати набагато ширший вплив на криптовалютний ландшафт, ніж це. Факт полягає в тому, що майнінг криптовалют ніколи не був менш популярним, ніж сьогодні, і коли гравці розміру Ethereum рухаються, світ має звичку рухатися разом з ними.

Зв'яжіться з нами