Czym jest Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, czasami nazywany Eth2 lub Serenity, to aktualizacja blockchaina Ethereum. Jego celem jest zwiększenie szybkości, wydajności i skalowalności sieci Ethereum, bez kompromitowania jej bezpieczeństwa czy decentralizacji. W tym kontekście jest to próba przezwyciężenia tzw. 'trylematu blockchainowego' (powszechnie przyjętego przekonania, że w odniesieniu do decentralizacji, bezpieczeństwa i skalowalności, sieci blockchain mogą optymalizować tylko dwa z trzech elementów jednocześnie).

Ethereum 2.0 integruje kilka fundamentalnych zmian w strukturze i projektowaniu Ethereum - zarówno technicznych, jak i ekonomicznych. Dwie kluczowe zmiany to przejście na 'proof of stake' i dodanie 'shardingu'.

Spis treści

Czym jest Proof of Stake?

Proof of Stake to rodzaj mechanizmu konsensusu używanego przez sieci blockchain do osiągania rozproszonego konsensusu. W mechanizmie Proof-of-Stake uczestnicy, którzy stakują aktywa kryptograficzne (stakowanie oznacza "zamknięcie" ich poprzez wysłanie na konkretny [smart contract]), są losowo wybierani do zostania walidatorami, którzy proponują nowe bloki - i są za to nagradzani. Walidatorzy przejmują rolę, którą w systemie Proof-of-Work pełnią górnicy. Uczestnicy, którzy naruszają zasady protokołu, mogą częściowo lub w całości stracić swoje stakowane aktywa. Takie podejście ma na celu zachęcenie uczestników do przyczyniania się do walidacji i porządkowania transakcji w blokach zgodnie z zasadami protokołu.

Jakie są zalety Proof of Stake?

Najczęściej wymieniane zalety przejścia na Proof of Stake w społeczności Ethereum to:

Poprawa efektywności energetycznej. Ponieważ Proof of Stake nie wymaga od uczestników poświęcania mocy obliczeniowej na algorytm haszujący Proof-of-Work, zużywa znacznie mniej energii. Szacuje się, że Ethereum 2.0 zużyje mniej niż 1% energii zużywanej przez Ethereum oparte na Proof of Work.

Poprawa zdolności do skalowania poprzez wsparcie dla 'łańcuchów shardów'. Łańcuchy shardów zwiększają przepustowość transakcji, pozwalając sieci na tworzenie wielu bloków jednocześnie. W systemie Proof-of-Work sharding zmniejsza moc haszującą potrzebną do kompromitacji każdej części sieci (co obniża bezpieczeństwo całej sieci), ale w systemie Proof-of-Stake tak się nie dzieje. Innymi słowy, przejście na Proof of Stake jest wymagane, aby umożliwić sharding, który może być skuteczną technologią skalowania.

Zwiększenie decentralizacji. Ponieważ Proof of Stake eliminuje kopanie oparte na mocy haszującej, nie ma potrzeby tworzenia dużych i kapitałochłonnych farm kopalnianych. Teoretycznie powinno to obniżyć barierę wejścia dla walidatorów, zmniejszając ryzyko centralizacji. Dodatkowo, ze względu na dużą liczbę łańcuchów shardów, pełne przejście na Ethereum 2.0 wymaga dużej liczby walidatorów (ponad 16 000). Argumentuje się, że ta duża liczba walidatorów sprawi, że sieć będzie mniej podatna na manipulacje przez specjalne interesy.

Jakie są wady Proof of Stake?

Mniej sprawdzony. Podczas gdy Proof of Work został przetestowany w boju przez ponad dekadę w Bitcoinie i od 2015 roku w Ethereum, Proof of Stake ma krótszą historię. Chociaż Proof of Stake był używany w wielu publicznych blockchainach bez incydentów, stosunkowo wysoka złożoność jego implementacji w Ethereum oznacza, że mogą istnieć jeszcze nieodkryte wektory ataków lub luki.

Bogaci stają się bogatsi. Częsta krytyka Proof of Stake w Ethereum polega na tym, że ponieważ kopanie nie generuje praktycznie żadnych kosztów, a im więcej ETH stakujesz, tym więcej nagród otrzymujesz, ci, którzy już mają najwięcej kapitału, będą nadal gromadzić więcej kapitału. W przeciwieństwie do tego, choć prawdą jest, że kopanie Bitcoinów jest wysoce kapitałochłonnym przedsięwzięciem, marża zysku jest wąska. Oznacza to, że większość bitcoinów zdobytych przez górników musi być sprzedana w celu pokrycia kosztów kopania - a sprzedając, górnicy dystrybuują większość nowo wybijanych Bitcoinów (i opłat) do szerszych uczestników, tym samym szeroko dystrybuując nowe Bitcoiny.

Czym jest sharding?

Sharding to technika skalowania zaprojektowana w celu znacznej poprawy wydajności i pojemności sieci blockchain. Polega na podzieleniu całego stanu sieci na mniejsze, zarządzalne fragmenty, znane jako "shardy". Każdy shard działa prawie jak oddzielny blockchain, z własnym zestawem sald kont i smart kontraktów. Jednak, w przeciwieństwie do całkowicie niezależnych blockchainów, shardy komunikują się i koordynują ze sobą przez główny łańcuch lub warstwę, która zapewnia bezpieczeństwo i spójność danych w całej sieci.

W kontekście Ethereum 2.0 sharding ma na celu rozwiązanie problemu skalowalności poprzez rozłożenie odpowiedzialności za przetwarzanie danych na wiele shardów. Każdy shard będzie w stanie niezależnie przetwarzać transakcje i smart kontrakty, co zwiększy całkowitą pojemność sieci. Początkowe wdrożenie sharding w Ethereum 2.0 ma głównie na celu poprawę dostępności danych, co z kolei zwiększy skalowalność rozwiązań warstwy 2, pozwalając im odnosić się do danych przechowywanych na łańcuchach shardów.

Walidatorzy odegrają kluczową rolę w bezpieczeństwie i działaniu podzielonej sieci Ethereum. Będą losowo przypisywani do różnych shardów, co zapewni, że żaden pojedynczy shard nie będzie nadmiernie kontrolowany lub wpływany przez konkretną grupę walidatorów. To losowe przypisanie pomaga zwiększyć bezpieczeństwo sieci, czyniąc ją bardziej odporną na skoordynowane ataki lub manipulacje.

W miarę jak Ethereum będzie się rozwijać, szczegóły dotyczące sharding i jego implementacji mogą być doskonalone.

Harmonogram Eth 2.0

Przejście w kierunku Eth 2.0 to stopniowa, wielofazowa transformacja przebiegająca zgodnie z następującym harmonogramem:

Łańcuch Beacon. Skutecznie wdrożony w grudniu 2020 roku, Łańcuch Beacon wprowadził mechanizm konsensusu Proof-of-Stake (PoS), działający równolegle z istniejącą siecią Ethereum. Ta faza jeszcze nie przetwarzała transakcji ani smart kontraktów, ale położyła fundamenty pod nowy model konsensusu PoS. "Łańcuch beacon" został ustanowiony, aby przechowywać rejestr walidatorów i działać równolegle do głównej sieci Ethereum, ale w fazie Łańcucha Beacon, Ethereum nadal polegało na mechanizmie konsensusu Proof-of-Work.

The Merge. Zakończona we wrześniu 2022 roku, ta kluczowa faza przyniosła płynne połączenie oryginalnej głównej sieci Ethereum, działającej na Proof-of-Work (PoW), z systemem PoS Łańcucha Beacon. Ta transformacja oznaczała koniec energochłonnego kopania w Ethereum, w pełni przyjmując PoS dla bezpieczeństwa sieci i konsensusu. W wyniku tego zużycie energii przez Ethereum znacznie spadło, torując drogę dla bardziej efektywnych i skalowalnych operacji blockchain.

Sharding. Po Merge, Ethereum planuje wdrożenie sharding, aby drastycznie zwiększyć pojemność sieci i zmniejszyć opłaty transakcyjne. Sharding podzieli sieć na wiele części (shardy), z których każda będzie w stanie niezależnie przetwarzać transakcje i smart kontrakty. To zwiększy ogólną pojemność sieci Ethereum, umożliwiając przetwarzanie znacznie większej liczby transakcji na sekundę i czyniąc ją bardziej dostępną dla użytkowników na całym świecie. Początkowe etapy sharding będą koncentrować się na dystrybucji danych w shardach, a późniejsze fazy będą dążyć do umożliwienia shardom niezależnego wykonywania smart kontraktów i zarządzania kontami, co dodatkowo zwiększy skalowalność i efektywność sieci. Wprowadzenie sharding jest planowane w etapach.

Odkryj najlepsze platformy do kupowania, sprzedawania i handlu kryptowalutami.