Hvad er Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, nogle gange kaldet Eth2 eller Serenity, er en opgradering af Ethereum blockchain. Dets mål er at øge hastigheden, effektiviteten og skalerbarheden af Ethereum-netværket uden at gå på kompromis med dets sikkerhed eller decentralisering. I denne henseende er det et forsøg på at overvinde det såkaldte 'blockchain-trilemma' (den udbredte opfattelse, at med hensyn til decentralisering, sikkerhed og skalerbarhed, kan blockchain-netværk kun optimere for to af de tre funktioner ad gangen).

Ethereum 2.0 integrerer flere fundamentale ændringer i strukturen og designet af Ethereum - både teknisk og økonomisk. To af de vigtigste ændringer er overgangen til 'proof of stake' og tilføjelsen af 'sharding.'

Indholdsfortegnelse

Hvad er Proof of Stake?

Proof of Stake er en type konsensusmekanisme, der bruges af blockchain-netværk til at opnå distribueret konsensus. I en Proof-of-Stake-konsensusmekanisme udvælges deltagere, der har staket kryptoaktiver (staking betyder at "låse" dem ved at sende dem til en specifik [smart kontrakt]), tilfældigt til at blive validatorer, der foreslår nye blokke - og belønnes for at gøre det. Validatorer overtager således den rolle, som minearbejdere har i et Proof-of-Work-system. Deltagere, der overtræder protokollens regler, kan få deres stakede aktiver konfiskeret, helt eller delvist. Denne belønning/straffesystem er designet til at motivere deltagere til at bidrage til at validere og organisere transaktioner i blokke i overensstemmelse med protokollens regler.

Hvad er fordelene ved Proof of Stake?

De mest almindeligt nævnte fordele blandt Ethereum-samfundet ved at skifte til Proof of Stake er følgende:

Forbedret energieffektivitet. Fordi Proof of Stake ikke kræver, at deltagerne dedikerer processorkraft til en Proof-of-Work-hashing-algoritme, bruger det dramatisk mindre energi. Estimater er, at Ethereum 2.0 vil forbruge mindre end 1% af den energi, der blev brugt af Proof of Work Ethereum.

Forbedret kapacitet til skalering ved at understøtte 'shard chains.' Shard chains øger transaktionsgennemløbet ved at tillade et netværk at skabe flere blokke samtidigt. Mens sharding i et Proof-of-Work-system reducerer den hashing-kraft, der er nødvendig for at kompromittere hver del af netværket (og dermed reducerer sikkerheden af hele netværket), er dette ikke tilfældet i et Proof-of-Stake-system. Med andre ord er overgangen til Proof of Stake nødvendig for at muliggøre sharding, som igen kan være en effektiv skaleringsmetode.

Øget decentralisering. Fordi Proof of Stake afskaffer hash-drevet mining, elimineres behovet for store og kapitalintensive miningfarme. I teorien bør dette sænke adgangsbarrieren for validatorer, hvilket mindsker risikoen for centralisering. Derudover kræver den fulde overgang til Ethereum 2.0, på grund af det store antal shard chains, et stort sæt validatorer (mere end 16.000). Det menes, at dette store antal validatorer vil gøre netværket mindre tilbøjeligt til manipulation af særinteresser.

Hvad er ulemperne ved Proof of Stake?

Mindre afprøvet. Mens Proof of Work har været testet i over et årti i Bitcoin og siden 2015 i Ethereum, har Proof of Stake mindre erfaring. Selvom Proof of Stake er blevet brugt i en række offentlige blockchains uden hændelser, betyder den relativt høje kompleksitet af dens implementering i Ethereum, at der stadig kan være ukendte angrebsvektorer eller sårbarheder.

De rige bliver rigere. En almindelig kritik af Proof of Stake i Ethereum er, at fordi der stort set ingen omkostning er ved mining, og fordi jo mere ETH du staker, jo flere belønninger modtager du, vil dem, der allerede har mest kapital, fortsætte med at akkumulere mere kapital. Til sammenligning, selvom det er sandt, at Bitcoin-mining er en meget kapitalintensiv aktivitet, er profitmarginen smal. Dette betyder, at det meste af den bitcoin, som minearbejdere tjener, skal sælges for at dække deres miningomkostninger - og ved at sælge distribuerer minearbejdere det meste af den nyligt udvundne Bitcoin (og gebyrer) til bredere deltagere, hvilket dermed distribuerer ny Bitcoin bredt.

Hvad er sharding?

Sharding er en skaleringsmetode designet til betydeligt at forbedre effektiviteten og kapaciteten af et blockchain-netværk. Det indebærer partitionering af netværkets samlede tilstand i flere mindre, håndterbare stykker, kendt som "shards." Hver shard fungerer næsten som en separat blockchain med sit eget sæt af kontosaldi og smarte kontrakter. Dog kommunikerer og koordinerer shards med hinanden gennem hovedkæden eller et lag, der sikrer sikkerhed og datakonsistens på tværs af hele netværket.

I konteksten af Ethereum 2.0 sigter sharding mod at adressere skalerbarhed ved at fordele databehandlingsansvaret på tværs af flere shards. Hver shard vil være i stand til at behandle transaktioner og smarte kontrakter uafhængigt, hvilket øger netværkets samlede kapacitet. Den indledende implementering af sharding i Ethereum 2.0 forventes primært at fokusere på forbedring af datatilgængelighed, hvilket igen vil forbedre skalerbarheden af layer-2 løsninger ved at tillade dem at referere til data, der er gemt på shard chains.

Validatorer vil spille en afgørende rolle i sikkerheden og driften af det shardede Ethereum-netværk. De vil blive tilfældigt tildelt forskellige shards, hvilket sikrer, at ingen enkelt shard er overdrevent påvirket eller kontrolleret af en bestemt gruppe af validatorer. Denne tilfældige fordeling hjælper med at øge netværkets sikkerhed ved at gøre det mere modstandsdygtigt over for koordinerede angreb eller manipulation.

Efterhånden som Ethereum fortsætter med at udvikle sig, kan specifikationerne for sharding og dets implementering blive finjusteret.

Eth 2.0 Tidslinje

Overgangen til Eth 2.0 er en gradvis, flerfaset overgang, der finder sted langs følgende tidslinje:

Beacon Chain. Succesfuldt implementeret i december 2020, Beacon Chain introducerede en Proof-of-Stake (PoS) konsensusmekanisme, der opererede parallelt med det eksisterende Ethereum-netværk. Denne fase behandlede endnu ikke transaktioner eller smarte kontrakter, men lagde grundlaget for en ny PoS-konsensusmodel. En "beacon chain" blev etableret for at opbevare registret over validatorer og køre parallelt med Ethereum mainnet, men under Beacon Chain-fasen fortsatte Ethereum med at stole på Proof-of-Work-konsensusmekanismen.

The Merge. Afsluttet i september 2022, denne afgørende fase så den oprindelige Ethereum mainnet, der kørte på Proof-of-Work (PoW), sømløst fusionere med Beacon Chain's PoS-system. Denne overgang markerede afslutningen på energikrævende mining på Ethereum og fuldt ud adopterede PoS for netværkssikkerhed og konsensus. Som et resultat faldt Ethereums energiforbrug betydeligt, hvilket banede vejen for mere effektive og skalerbare blockchain-operationer.

Sharding. Efter The Merge planlægger Ethereum at implementere sharding for drastisk at øge netværkskapaciteten og reducere transaktionsgebyrer. Sharding vil opdele netværket i flere dele (shards), hver i stand til at behandle transaktioner og smarte kontrakter uafhængigt. Dette vil udvide den samlede kapacitet af Ethereum-netværket, hvilket gør det muligt at behandle mange flere transaktioner per sekund og gøre det mere tilgængeligt for brugere verden over. De indledende faser af sharding vil fokusere på at distribuere data på tværs af shards, med senere faser, der sigter mod at gøre shards i stand til at eksekvere smarte kontrakter og håndtere konti uafhængigt, hvilket yderligere forbedrer netværkets skalerbarhed og effektivitet. Indførelsen af sharding forventes at begynde i faser.

Oplev de bedste platforme til køb, salg og handel med kryptovalutaer