Ce este Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, uneori numit Eth2 sau Serenity, este o actualizare a blockchain-ului Ethereum. Scopul său este de a crește viteza, eficiența și scalabilitatea rețelei Ethereum, fără a compromite securitatea sau descentralizarea sa. În acest sens, este o încercare de a depăși așa-numita 'trilemă blockchain' (convingerea larg răspândită că, în ceea ce privește descentralizarea, securitatea și scalabilitatea, rețelele blockchain pot optimiza doar pentru două dintre cele trei caracteristici simultan).

Ethereum 2.0 integrează mai multe schimbări fundamentale în structura și designul Ethereum - atât tehnice, cât și economice. Două dintre schimbările cheie sunt trecerea la 'proof of stake' și adăugarea 'sharding-ului'.

Ce este Proof of Stake?

Proof of Stake este un tip de mecanism de consens utilizat de rețelele blockchain pentru a atinge consensul distribuit. Într-un mecanism de consens Proof-of-Stake, participanții care au "mizat" active cripto (staking înseamnă "blocarea" lor prin trimiterea acestora către un contract inteligent) sunt selectați aleatoriu pentru a deveni validatori care propun blocuri noi - și sunt recompensați pentru acest lucru. Validatorii preiau astfel rolul deținut de mineri într-un sistem Proof-of-Work. Participanții care încalcă regulile protocolului sunt supuși pierderii, parțiale sau totale, a activelor lor mizate. Această abordare de tip recompensă și pedeapsă este concepută pentru a stimula participanții să contribuie la validarea și ordonarea tranzacțiilor în blocuri în conformitate cu regulile protocolului.

Care sunt avantajele Proof of Stake?

Cele mai frecvent citate avantaje în rândul comunității Ethereum pentru trecerea la Proof of Stake sunt următoarele:

Eficiență energetică îmbunătățită. Deoarece Proof of Stake nu necesită ca participanții să dedice putere de procesare unui algoritm de hashing Proof-of-Work, consumă mult mai puțină energie. Se estimează că Ethereum 2.0 va consuma mai puțin de 1% din energia consumată de Ethereum cu Proof of Work.

Capacitate îmbunătățită de scalare prin suport pentru 'shard chains'. Shard chains (vezi mai jos) cresc debitul tranzacțiilor permițând unei rețele să creeze mai multe blocuri simultan. În timp ce într-un sistem Proof-of-Work shardurile reduc puterea de hashing necesară pentru a compromite fiecare porțiune a rețelei (reducând astfel securitatea întregii rețele), într-un sistem Proof-of-Stake, acest lucru nu este cazul. Cu alte cuvinte, trecerea la Proof of Stake este necesară pentru a permite shardingul, care, la rândul său, poate fi o tehnologie eficientă de scalare.

Decentralizare crescută. Deoarece Proof of Stake elimină mineritul bazat pe puterea de hashing, necesitatea unor ferme mari și capital-intensive de minerit este eliminată. În teorie, acest lucru ar trebui să reducă bariera de intrare pentru validatori, diminuând riscul de centralizare. Mai mult, datorită numărului mare de shard chains, trecerea completă către Ethereum 2.0 necesită un set mare de validatori (peste 16.000). Se susține că acest număr mare de validatori va face rețeaua mai puțin susceptibilă la manipulare de către interese speciale.

Care sunt dezavantajele Proof of Stake?

Mai puțin dovedit. În timp ce Proof of Work a fost testat în condiții de luptă timp de peste un deceniu în Bitcoin și din 2015 în Ethereum, Proof of Stake are un istoric mai scurt. Deși Proof of Stake a fost utilizat în mai multe blockchain-uri publice fără incidente, complexitatea sa relativ ridicată de implementare în Ethereum înseamnă că ar putea exista vectori de atac sau vulnerabilități încă necunoscute.

Cei bogați devin mai bogați. O critică comună a Proof of Stake în Ethereum este că, deoarece practic nu există costuri pentru minerit, și pentru că cu cât mizezi mai mult ETH, cu atât primești mai multe recompense, cei care au deja cel mai mult capital vor continua să acumuleze mai mult capital. Prin contrast, deși este adevărat că mineritul Bitcoin este o activitate intens capitalistică, marja de profit este îngustă. Acest lucru înseamnă că majoritatea bitcoinului câștigat de mineri trebuie vândut pentru a acoperi costurile de minerit - și prin vânzare, minerii distribuie majoritatea Bitcoinului nou mintat (și taxele) către participanți mai largi, distribuind astfel Bitcoinul nou pe scară largă.

Ce este shardingul?

Shardingul este o tehnică de scalare concepută pentru a îmbunătăți semnificativ eficiența și capacitatea unei rețele blockchain. Implică împărțirea întregii stări a rețelei în mai multe părți mai mici, gestionabile, cunoscute sub numele de "shards". Fiecare shard funcționează aproape ca un blockchain separat, cu propriul său set de balanțe de cont și contracte inteligente. Cu toate acestea, spre deosebire de blockchain-urile complet independente, shardurile comunică și se coordonează între ele prin intermediul lanțului principal sau a unui strat care asigură securitatea și consistența datelor în întreaga rețea.

În contextul Ethereum 2.0, shardingul își propune să abordeze scalabilitatea prin distribuirea responsabilității de procesare a datelor între mai multe sharduri. Fiecare shard va fi capabil să proceseze tranzacții și contracte inteligente independent, crescând astfel capacitatea generală a rețelei. Implementarea inițială a shardingului în Ethereum 2.0 se așteaptă să se concentreze în primul rând pe îmbunătățirea disponibilității datelor, ceea ce, la rândul său, va îmbunătăți scalabilitatea soluțiilor de nivel 2 prin permiterea acestora să facă referire la datele stocate pe shard chains.

Validatorii vor juca un rol crucial în securitatea și funcționarea rețelei Ethereum shardate. Aceștia vor fi alocați aleatoriu diferitelor sharduri, asigurându-se că niciun shard nu este excesiv influențat sau controlat de un grup specific de validatori. Această alocare aleatorie ajută la îmbunătățirea securității rețelei prin faptul că o face mai rezistentă la atacuri coordonate sau manipulări.

Pe măsură ce Ethereum continuă să evolueze, specificațiile shardingului și implementarea sa ar putea fi rafinate.

Cronologia Eth 2.0

Trecerea către Eth 2.0 este o tranziție treptată, în mai multe faze, care are loc conform următoarei cronologii:

Beacon Chain. Implementată cu succes în decembrie 2020, Beacon Chain a introdus un mecanism de consens Proof-of-Stake (PoS), operând în paralel cu rețeaua existentă Ethereum. Această fază nu a procesat încă tranzacții sau contracte inteligente, dar a pus bazele unui nou model de consens PoS. A fost stabilit un "beacon chain" pentru a stoca registrul validatorilor și a rula în paralel cu mainnet-ul Ethereum, dar în timpul fazei Beacon Chain, Ethereum a continuat să se bazeze pe mecanismul de consens Proof-of-Work.

The Merge. Finalizată în septembrie 2022, această fază crucială a văzut cum mainnet-ul original Ethereum, care rula pe Proof-of-Work (PoW), s-a îmbinat fără probleme cu sistemul PoS al Beacon Chain. Această tranziție a marcat sfârșitul mineritului intensiv energetic pe Ethereum, adoptând pe deplin PoS pentru securitatea și consensul rețelei. Ca rezultat, consumul de energie al Ethereum a scăzut semnificativ, deschizând calea pentru operațiuni blockchain mai eficiente și scalabile.

Sharding. După Merge, Ethereum plănuiește să implementeze sharding pentru a crește drastic capacitatea rețelei și a reduce taxele de tranzacție. Sharding va împărți rețeaua în mai multe porțiuni (sharduri), fiecare capabilă să proceseze tranzacții și contracte inteligente independent. Acest lucru va extinde capacitatea generală a rețelei Ethereum, permițându-i să proceseze mult mai multe tranzacții pe secundă și făcând-o mai accesibilă utilizatorilor din întreaga lume. Etapele inițiale ale shardingului se vor concentra pe distribuirea datelor între sharduri, cu fazele ulterioare vizând să permită shardurilor să execute independent contracte inteligente și să gestioneze conturi, îmbunătățind astfel scalabilitatea și eficiența rețelei. Introducerea shardingului este anticipată să înceapă în etape.