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.

Mi az a Proof of Stake?

A Proof of Stake egy konszenzusmechanizmus, amelyet a blokklánc-hálózatok használnak elosztott konszenzus elérésére. A Proof-of-Stake konszenzusmechanizmusban azok a résztvevők, akik kriptoeszközöket tettek le (a staking azt jelenti, hogy "lezárják" azokat egy adott okosszerződésbe való küldéssel), véletlenszerűen kerülnek kiválasztásra, hogy validátorokká váljanak, akik új blokkokat javasolnak - és ezért jutalmat kapnak. Így a validátorok átveszik a bányászok szerepét egy Proof-of-Work rendszerben. Azok a résztvevők, akik megszegik a protokoll szabályait, részben vagy teljesen elveszíthetik letett eszközeiket. Ez a jutalmazó és szankcionáló megközelítés arra ösztönzi a résztvevőket, hogy a protokoll szabályainak megfelelően járuljanak hozzá a tranzakciók blokkokban való érvényesítéséhez és rendezéséhez.

Milyen előnyei vannak a Proof of Stake-nek?

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 igényli, hogy a résztvevők számítási teljesítményt szenteljenek egy Proof-of-Work hashing algoritmusnak, drámaian kevesebb energiát fogyaszt. Becslések szerint az Ethereum 2.0 kevesebb mint 1%-át fogja fogyasztani a Proof of Work Ethereum által fogyasztott energiának.

Javított skálázási képesség a 'shard láncok' támogatásával. A shard láncok (lásd alább) növelik a tranzakciós átbocsátóképességet azáltal, hogy lehetővé teszik a hálózat számára több blokk egyidejű létrehozását. Míg egy Proof-of-Work rendszerben a sharding csökkenti a hálózat minden részének kompromittálásához szükséges hashing teljesítményt (ezáltal csökkentve a teljes hálózat biztonságát), egy Proof-of-Stake rendszerben ez nem így van. Más szóval, a Proof of Stake-re való áttérés szükséges a sharding lehetővé tételéhez, amely viszont 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 küszöbét, csökkentve a centralizáció kockázatát. Továbbá, a shard láncok nagy száma miatt az Ethereum 2.0 teljes átalakítása nagyszámú validátort (több mint 16 000) igényel. Az érvelés szerint ez a nagyszámú validátor kevésbé teszi a hálózatot a különleges érdekek általi manipulációra hajlamosabbá.

Milyen hátrányai vannak a Proof of Stake-nek?

Kevésbé bizonyított. Míg a Proof of Work több mint egy évtizede került próbára a Bitcoinban és 2015 óta az Ethereum esetében, a Proof of Stake-nek kevesebb a múlttal rendelkező referenciája. Bár a Proof of Stake számos nyilvános blokkláncban baleset nélkül használták, az Ethereum viszonylag magas bonyolultsága miatt lehetnek még ismeretlen támadási vektorok vagy sebezhetőségek.

A gazdagok még gazdagabbak lesznek. Az Ethereum Proof of Stake kritikája, hogy mivel gyakorlatilag nincs költsége a bányászatnak, és mivel minél több ETH-t teszel le, annál több jutalmat kapsz, azok, akiknek már most is a legtöbb tőkéjük van, továbbra is több tőkét halmoznak fel. Ezzel szemben, bár igaz, hogy a Bitcoin bányászat nagyon tőkeigényes vállalkozás, a haszonkulcs szűk. Ez azt jelenti, hogy a bányászok által megszerzett bitcoin nagy részét el kell adniuk, hogy fedezzék bányászati költségeiket - és az eladással a bányászok a frissen kibocsátott Bitcoint (és a díjakat) szélesebb körű résztvevők köré terjesztik, ezáltal széles körben terjesztve 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 kisebb, kezelhető részekre való felosztását jelenti, amelyeket "shardoknak" neveznek. Minden shard szinte külön blokkláncként működik, saját számlaeenlegekkel és okosszerződésekkel. Azonban a teljesen független blokkláncokkal ellentétben, a shardok kommunikálnak és koordinálnak egymással a fő láncon vagy egy olyan réteggel keresztül, amely biztosítja a biztonságot és az adatok konzisztenciáját a teljes hálózaton.

Az Ethereum 2.0 kontextusában a sharding célja a skálázhatóság javítása a feldolgozási felelősség több shard közötti elosztásával. Minden shard képes lesz önállóan feldolgozni tranzakciókat és okosszerződéseket, ezáltal növelve a hálózat teljes kapacitását. Az Ethereum 2.0 shardingjának kezdeti bevezetése elsősorban az adatelérhetőség javítására összpontosít majd, amely viszont javítja a 2. rétegű megoldások skálázhatóságát azáltal, hogy lehetővé teszi számukra a shard láncokon tárolt adatok hivatkozását.

A validátorok kulcsszerepet játszanak a shardolt Ethereum hálózat biztonságában és működésében. Véletlenszerűen lesznek hozzárendelve különböző shardokhoz, biztosítva, hogy egyetlen shard sem legyen túlságosan befolyásolva vagy ellenőrizve egy adott validátor csoport által. Ez a véletlenszerű hozzárendelés segít a hálózat biztonságának növelésében azáltal, hogy ellenállóbbá teszi a koordinált támadásokkal vagy manipulációkkal szemben.

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

Eth 2.0 Idővonal

Az Eth 2.0 felé való áttérés egy fokozatos, többfázisú átmenet, amely a következő idővonal mentén történik:

Beacon Chain. 2020 decemberében sikeresen bevezetett Beacon Chain bevezette a Proof-of-Stake (PoS) konszenzus mechanizmust, amely párhuzamosan működött a meglévő Ethereum hálózattal. Ez a fázis még nem dolgozott fel tranzakciókat vagy okosszerződéseket, de lefektette az új PoS konszenzus modell alapjait. Egy "beacon chain" került létrehozásra a validátorok nyilvántartásának tárolására és párhuzamosan futtatására az Ethereum mainnettel, de a Beacon Chain fázis során az Ethereum továbbra is a Proof-of-Work konszenzus mechanizmusra támaszkodott.

Az Összeolvadás. 2022 szeptemberében befejeződött ez a kulcsfontosságú fázis, amely során az eredeti Ethereum mainnet, amely a Proof-of-Work (PoW) alapján futott, zökkenőmentesen összeolvadt a Beacon Chain PoS rendszerével. Ez az átmenet jelölte az energiaigényes bányászat végét az Ethereumon, teljesen átvéve a PoS-t a hálózat biztonságáért és konszenzusáért. Ennek eredményeképpen az Ethereum energiafogyasztása jelentősen csökkent, utat nyitva a hatékonyabb és skálázhatóbb blokklánc műveletek előtt.

Sharding. Az Összeolvadás után az Ethereum tervezi a sharding bevezetését a hálózati kapacitás drasztikus növelésére és a tranzakciós díjak csökkentésére. A sharding a hálózatot több részre (shardokra) osztja, amelyek mindegyike képes önállóan tranzakciókat és okosszerződéseket feldolgozni. Ez növeli az Ethereum hálózat teljes kapacitását, lehetővé téve, hogy sokkal több tranzakciót dolgozzon fel másodpercenként, és így világszerte hozzáférhetőbbé válik a felhasználók számára. A sharding kezdeti szakaszai az adatok shardok közötti elosztására összpontosítanak, a későbbi szakaszok pedig célul tűzik ki, hogy a shardok önállóan hajtsák végre az okosszerződéseket és kezeljék a fiókokat, tovább növelve a hálózat skálázhatóságát és hatékonyságát. A sharding bevezetését fázisokban tervezik megkezdeni.