Mi az Ethereum 2.0?

Az Ethereum 2.0, amelyet néha Eth2 vagy Serenity néven is emlegetnek, az Ethereum blokklánc fejlesztése. Célja az Ethereum hálózat sebességének, hatékonyságának és skálázhatóságának növelése anélkül, hogy veszélyeztetné annak biztonságát vagy decentralizáltságát. Ebben a tekintetben kísérlet a úgynevezett 'blokklánc trilemma' leküzdésére (az az elterjedt nézet, hogy a decentralizáció, biztonság és skálázhatóság tekintetében a blokklánc hálózatok csak egyszerre két funkciót képesek optimalizálni).

Az Ethereum 2.0 több alapvető változást integrál az Ethereum szerkezetébe és tervezésébe - mind technikai, mind gazdasági szempontból. Két kulcsfontosságú változás a 'proof of stake' rendszerre való áttérés és a 'sharding' hozzáadása.

Tartalomjegyzék

Mi az a Proof of Stake?

A Proof of Stake egyfajta konszenzus mechanizmus, amelyet a blokklánc hálózatok használnak a decentralizált konszenzus eléréséhez. A Proof-of-Stake konszenzus mechanizmusban a résztvevők, akik kriptoeszközöket tettek zálogba (a staking azt jelenti, hogy "lezárják" őket azáltal, hogy egy meghatározott okos szerződésbe küldik őket), véletlenszerűen kerülnek kiválasztásra validátorként, akik új blokkokat javasolnak - és jutalmat kapnak ezért. Így a validátorok átveszik a bányászok szerepét egy Proof-of-Work rendszerben. Azok a résztvevők, akik megszegik a protokoll szabályait, részben vagy teljes egészében elveszíthetik zálogba tett eszközeiket. Ez a jutalmazó és büntető megközelítés arra ösztönzi a résztvevőket, hogy hozzájáruljanak a tranzakciók validálásához és blokkba rendezéséhez a protokoll szabályainak megfelelően.

Mik a Proof of Stake előnyei?

Az Ethereum közösség körében leggyakrabban említett előnyök a Proof of Stake-re való áttérés kapcsán a következők:

Javított energiahatékonyság. Mivel a Proof of Stake nem követeli meg a résztvevőktől, hogy számítási teljesítményt szenteljenek egy Proof-of-Work hashing algoritmusnak, jelentősen kevesebb energiát fogyaszt. Becslések szerint az Ethereum 2.0 kevesebb mint 1%-át fogja fogyasztani annak az energiának, amit a Proof of Work Ethereum fogyasztott.

Javított skálázhatóság a 'shard láncok' támogatásával. A shard láncok (lásd alább) növelik a tranzakciós teljesítményt azáltal, hogy lehetővé teszik a hálózat számára, hogy egyszerre több blokkot hozzon létre. Míg egy Proof-of-Work rendszerben a sharding csökkenti a hashing teljesítményét, ami szükséges a hálózat minden részének kompromittálásához (ezáltal csökkentve az egész hálózat biztonságát), egy Proof-of-Stake rendszerben ez nem áll fenn. Más szavakkal, a Proof of Stake-re való áttérés szükséges a sharding lehetővé tételéhez, amely hatékony skálázási technológia lehet.

Növelt decentralizáció. Mivel a Proof of Stake megszünteti a hash-teljesítmény által vezérelt bányászatot, megszűnik a nagy és tőkeigényes bányafarmok szükségessége. Elméletileg ez csökkenti a validátorok belépési akadályát, csökkentve a centralizáció kockázatát. Továbbá, a shard láncok nagy száma miatt az Ethereum 2.0 teljes áttérése nagy számú validátort igényel (több mint 16 000-et). Az állítás az, hogy ez a nagy számú validátor kevésbé teszi a hálózatot hajlamossá a speciális érdekek általi manipulációra.

Mik a Proof of Stake hátrányai?

Kevésbé bizonyított. Míg a Proof of Work több mint egy évtizede tesztelt a Bitcoinban és 2015 óta az Ethereumon, a Proof of Stake-nek kevesebb múltja van. Bár a Proof of Stake-et számos nyilvános blokkláncban használták incidens nélkül, az Ethereum implementációjának viszonylag magas összetettsége azt jelenti, hogy lehetnek még ismeretlen támadási vektorok vagy sebezhetőségek.

A gazdagok gazdagabbak lesznek. Az Ethereum Proof of Stake rendszerének gyakori kritikája, hogy mivel lényegében nincs költsége a bányászatnak, és mivel minél több ETH-t tételnek, annál több jutalmat kapnak, azok, akiknek már van a legtöbb tőkéjük, továbbra is több tőkét halmoznak fel. Ezzel szemben, bár igaz, hogy a Bitcoin bányászat igen tőkeigényes vállalkozás, a profit margin szűk. Ez azt jelenti, hogy a bányászok által keresett bitcoin nagy részét el kell adniuk bányászati költségeik fedezésére - és az eladással a bányászok az újonnan kibocsátott Bitcoint (és a díjakat) szélesebb résztvevőknek osztják szét, ezáltal széles körben terjesztik az új Bitcoint.

Mi az a sharding?

A sharding egy skálázási technika, amely jelentősen javítja egy blokklánc hálózat hatékonyságát és kapacitását. Ez a hálózat teljes állapotának több kisebb, kezelhető részekre történő felosztását jelenti, amelyeket "shardoknak" nevezünk. Minden shard szinte önálló blokkláncként működik, saját számlaegyenlegekkel és okos szerződésekkel. Azonban, a teljesen független blokkláncokkal ellentétben, a shardok kommunikálnak és koordinálnak egymással a fő láncon vagy egy rétegen keresztül, amely biztosítja a biztonságot és az adatok következetességét a teljes hálózaton.

Az Ethereum 2.0 kontextusában a sharding a skálázhatóság növelését célozza azáltal, hogy az adatfeldolgozási felelősséget több shard között osztja szét. Minden shard képes lesz függetlenül feldolgozni tranzakciókat és okos szerződéseket, ezáltal növelve a hálózat teljes kapacitását. Az Ethereum 2.0 shardingjának kezdeti megvalósítása várhatóan elsősorban az adatok elérhetőségének javítására összpontosít, ami viszont javítja a második rétegű megoldások skálázhatóságát azáltal, hogy lehetővé teszi számukra a shard láncokon tárolt adatok hivatkozását.

A validátorok kulcsszerepet játszanak a shardingolt Ethereum hálózat biztonságában és működésében. Véletlenszerűen fognak különböző shardokhoz rendelődni, biztosítva, hogy egyetlen shard se legyen túlzottan befolyásolt vagy ellenőrzött egy adott validátorcsoport által. Ez a véletlenszerű hozzárendelés növeli a hálózat biztonságát azáltal, hogy ellenállóbbá teszi azt a koordinált támadásokkal vagy manipulációval szemben.

Ahogy az Ethereum tovább fejlődik, a sharding és annak megvalósítása részletei finomodhattak.

Eth 2.0 ütemterv

Az Eth 2.0 felé történő átmenet fokozatos, többfázisú átalakulás, amely a következő ütemterv szerint zajlik:

Beacon Chain. Sikeresen bevezetve 2020 decemberében, a Beacon Chain bevezette a Proof-of-Stake (PoS) konszenzus mechanizmust, párhuzamosan működve a meglévő Ethereum hálózattal. Ez a fázis még nem dolgozott fel tranzakciókat vagy okos szerződéseket, de megteremtette az alapot egy új PoS konszenzus modell számára. Egy "beacon chain" jött létre, amely tárolja a validátorok nyilvántartását és párhuzamosan fut az Ethereum mainnettel, de a Beacon Chain fázis alatt az Ethereum továbbra is a Proof-of-Work konszenzus mechanizmusra támaszkodott.

Az Összeolvadás. 2022 szeptemberében fejeződött be ez a meghatározó fázis, amely során az eredeti Ethereum mainnet, amely Proof-of-Work (PoW) alapú volt, zökkenőmentesen összeolvadt a Beacon Chain PoS rendszerével. Ez az átmenet véget vetett az energiaigényes bányászatnak az Ethereumban, teljes mértékben elfogadva a PoS-t a hálózat biztonságának és konszenzusának érdekében. Ennek eredményeként az Ethereum energiafogyasztása jelentősen csökkent, megnyitva az utat a hatékonyabb és skálázhatóbb blokklánc műveletek felé.

Sharding. Az Összeolvadás után az Ethereum tervezi a sharding bevezetését, hogy drasztikusan növelje a hálózati kapacitást és csökkentse a tranzakciós díjakat. A sharding a hálózatot több részre (shardokra) osztja, amelyek mindegyike képes önállóan tranzakciókat és okos szerződéseket feldolgozni. Ez bővíti az Ethereum hálózat teljes kapacitását, lehetővé téve sokkal több tranzakció feldolgozását másodpercenként, és világszerte elérhetőbbé téve azt a felhasználók számára. A sharding kezdeti szakaszai az adatok shardok közötti elosztására összpontosítanak, míg a későbbi fázisok célja a shardok önálló okos szerződések végrehajtásának és számlák kezelésének lehetővé tétele, tovább fokozva a hálózat skálázhatóságát és hatékonyságát. A sharding bevezetése várhatóan fázisokban kezdődik.