Što je Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, ponekad nazivan Eth2 ili Serenity, nadogradnja je Ethereum blockchaina. Njegov cilj je povećati brzinu, učinkovitost i skalabilnost Ethereum mreže, a da se pritom ne ugrozi njezina sigurnost ili decentralizacija. U tom pogledu, to je pokušaj prevladavanja takozvane 'trileme blockchaina' (široko prihvaćeno uvjerenje da blockchain mreže, u pogledu decentralizacije, sigurnosti i skalabilnosti, mogu optimizirati samo dvije od tri značajke istovremeno).

Ethereum 2.0 integrira nekoliko temeljnih promjena u strukturu i dizajn Ethereuma - kako tehničkih tako i ekonomskih. Dvije ključne promjene su prelazak na 'proof of stake' i dodavanje 'shardinga'.

Sadržaj

Što je dokaz uloga?

Dokaz uloga (Proof of Stake) je vrsta mehanizma konsenzusa koji koriste blockchain mreže za postizanje distribuiranog konsenzusa. U mehanizmu konsenzusa dokazom uloga, sudionici koji su uložili kripto imovinu (ulaganje znači "zaključavanje" imovine slanjem na specifičan pametni ugovor) nasumično se biraju da postanu validatori koji predlažu nove blokove - i za to su nagrađeni. Validatori tako preuzimaju ulogu koju drže rudari u sustavu dokaza rada. Sudionici koji krše pravila protokola podliježu djelomičnom ili potpunom gubitku uložene imovine. Ovaj pristup mrkve i batine osmišljen je kako bi potaknuo sudionike da pridonose validaciji i naručivanju transakcija u blokovima u skladu s pravilima protokola.

Koje su prednosti dokaza uloga?

Najčešće spominjane prednosti unutar Ethereum zajednice za prelazak na dokaz uloga su sljedeće:

Poboljšana energetska učinkovitost. Budući da dokaz uloga ne zahtijeva od sudionika posvećivanje procesorske snage algoritmu raspršivanja dokaza rada, troši dramatično manje energije. Procjene su da će Ethereum 2.0 trošiti manje od 1% energije koju troši Ethereum s dokazom rada.

Poboljšana sposobnost skaliranja podržavanjem 'lanaca fragmenata'. Lanci fragmenata (pogledajte dolje) povećavaju propusnost transakcija dopuštajući mreži stvaranje više blokova istovremeno. Dok u sustavu dokaza rada fragmentacija smanjuje potrebnu snagu raspršivanja za kompromitiranje svakog dijela mreže (čime se smanjuje sigurnost cijele mreže), u sustavu dokaza uloga to nije slučaj. Drugim riječima, prelazak na dokaz uloga potreban je kako bi se omogućila fragmentacija koja, zauzvrat, može biti učinkovita tehnologija skaliranja.

Povećana decentralizacija. Budući da dokaz uloga eliminira rudarenje vođeno snagom raspršivanja, potreba za velikim i kapitalno intenzivnim rudarskim farmama se uklanja. U teoriji, to bi trebalo smanjiti barijeru za ulazak validatora, smanjujući rizik centralizacije. Nadalje, zbog velikog broja lanaca fragmenata, potpuni prelazak na Ethereum 2.0 zahtijeva veliki skup validatora (više od 16.000). Tvrdnja je da će ovaj veliki broj validatora učiniti mrežu manje podložnom manipulaciji od strane posebnih interesa.

Koji su nedostaci dokaza uloga?

Manje dokazan. Dok je dokaz rada testiran u borbi više od desetljeća u Bitcoinu i od 2015. u Ethereumu, dokaz uloga ima manje iskustva. Iako je dokaz uloga korišten u brojnim javnim blockchainima bez incidenata, relativno visoka složenost njegove implementacije u Ethereumu znači da mogu postojati još nepoznati vektori napada ili ranjivosti.

Bogati postaju bogatiji. Uobičajena kritika dokaza uloga u Ethereumu je da, budući da rudarenje praktički nema troškova, i jer što više ETH uložite, to više nagrada dobijete, oni koji već imaju najviše kapitala nastavit će gomilati više kapitala. Suprotno tome, iako je istina da je rudarenje Bitcoina visoko kapitalno intenzivno, profitna marža je uska. To znači da većina bitcoina koje rudari zarade mora biti prodana kako bi pokrili troškove rudarenja - i prodajom, rudari distribuiraju većinu novo iskovanih Bitcoina (i naknada) širem krugu sudionika, čime se novi Bitcoin široko distribuira.

Što je fragmentacija?

Fragmentacija je tehnika skaliranja osmišljena da značajno poboljša učinkovitost i kapacitet blockchain mreže. Uključuje dijeljenje cjelokupnog stanja mreže na više manjih, upravljivih dijelova, poznatih kao "fragmenti". Svaki fragment djeluje gotovo kao zaseban blockchain, sa svojim vlastitim skupom stanja računa i pametnih ugovora. Međutim, za razliku od potpuno neovisnih blockchainova, fragmenti međusobno komuniciraju i koordiniraju se putem glavnog lanca ili sloja koji osigurava sigurnost i dosljednost podataka u cijeloj mreži.

U kontekstu Ethereuma 2.0, fragmentacija ima za cilj riješiti pitanje skalabilnosti distribucijom odgovornosti za obradu podataka na više fragmenata. Svaki fragment će moći samostalno obrađivati transakcije i pametne ugovore, čime će se povećati ukupni kapacitet mreže. Početna implementacija fragmentacije u Ethereumu 2.0 očekuje se da će se prvenstveno usredotočiti na poboljšanje dostupnosti podataka, što će zauzvrat poboljšati skalabilnost rješenja drugog sloja dopuštajući im da se oslanjaju na podatke pohranjene na lancima fragmenata.

Validatori će igrati ključnu ulogu u sigurnosti i radu fragmentirane Ethereum mreže. Bit će nasumično dodijeljeni različitim fragmentima, osiguravajući da niti jedan fragment nije previše pod utjecajem ili kontroliran od strane specifične skupine validatora. Ova nasumična dodjela pomaže poboljšati sigurnost mreže čineći je otpornijom na koordinirane napade ili manipulacije.

Kako se Ethereum i dalje razvija, specifičnosti fragmentacije i njezina implementacija mogu se usavršavati.

Vremenska linija Eth 2.0

Prijelaz na Eth 2.0 je postupan, višefazni prijelaz koji se odvija prema sljedećoj vremenskoj liniji:

Lanac Beacon. Uspješno implementiran u prosincu 2020., lanac Beacon uveo je mehanizam konsenzusa dokaza uloga (PoS), djelujući paralelno s postojećom Ethereum mrežom. Ova faza još nije obrađivala transakcije ili pametne ugovore, ali je postavila temelje za novi model konsenzusa PoS. Uspostavljen je "lanac beacon" za pohranu registra validatora i rad paralelno s Ethereum glavnom mrežom, ali tijekom faze lanca Beacon, Ethereum je nastavio se oslanjati na mehanizam konsenzusa dokaza rada.

Spajanje (The Merge). Dovršeno u rujnu 2022., ova ključna faza vidjela je kako se originalna Ethereum glavna mreža, koja radi na dokazu rada (PoW), besprijekorno spojila s PoS sustavom lanca Beacon. Ova tranzicija označila je kraj energetski intenzivnog rudarenja na Ethereumu, potpuno usvojivši PoS za sigurnost mreže i konsenzus. Kao rezultat toga, potrošnja energije Ethereuma znatno je smanjena, otvarajući put za učinkovitije i skalabilnije blockchain operacije.

Fragmentacija. Nakon spajanja, Ethereum planira implementirati fragmentaciju kako bi drastično povećao kapacitet mreže i smanjio naknade za transakcije. Fragmentacija će podijeliti mrežu na više dijelova (fragmenata), od kojih svaki može samostalno obrađivati transakcije i pametne ugovore. Ovo će proširiti ukupni kapacitet Ethereum mreže, omogućujući joj obradu mnogo više transakcija u sekundi i čineći je dostupnijom korisnicima širom svijeta. Početne faze fragmentacije fokusirat će se na distribuciju podataka kroz fragmente, dok će kasnije faze imati za cilj omogućiti fragmentima samostalno provođenje pametnih ugovora i upravljanje računima, dodatno poboljšavajući skalabilnost i učinkovitost mreže. Uvođenje fragmentacije očekuje se da će započeti u fazama.