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'.

Cuprins

Ce este Proof of Stake?

Proof of Stake este un tip de mecanism de consens utilizat de rețelele blockchain pentru a obține consensul distribuit. Într-un mecanism de consens Proof-of-Stake, participanții care și-au staked activele cripto (staking înseamnă "blocarea" acestora prin trimiterea lor către un contract inteligent specific) sunt selectați aleatoriu pentru a deveni validatori care propun blocuri noi - și sunt recompensați pentru aceasta. 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 staked. Această abordare de tip "morcov și băț" 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 comunitatea 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 dramatic mai puțină energie. Se estimează că Ethereum 2.0 va consuma mai puțin de 1% din energia consumată de Ethereum Proof of Work.

Capacitate îmbunătățită de scalare prin suportul 'lanțurilor de sharduri.' Lanțurile de sharduri (vezi mai jos) cresc volumul de tranzacții permițând unei rețele să creeze mai multe blocuri simultan. În timp ce într-un sistem Proof-of-Work sharding-ul reduce 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 valabil. Cu alte cuvinte, trecerea la Proof of Stake este necesară pentru a permite sharding-ul care, la rândul său, poate fi o tehnologie eficientă de scalare.

Decentralizare crescută. Deoarece Proof of Stake elimină mineritul bazat pe puterea de hashing, nevoia de ferme mari și intensive în capital de minerit este eliminată. În teorie, acest lucru ar trebui să reducă bariera de intrare pentru validatori, diminuând riscul de centralizare. În plus, datorită numărului mare de lanțuri de sharduri, trecerea completă către Ethereum 2.0 necesită un set mare de validatori (mai mult de 16.000). Se consideră 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 reale de mai bine de un deceniu în Bitcoin și din 2015 în Ethereum, Proof of Stake are un istoric mai scurt. Deși Proof of Stake a fost folosit în mai multe blockchain-uri publice fără incidente, complexitatea relativ ridicată a implementării sale în Ethereum înseamnă că pot 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 nu există practic niciun cost pentru minerit și deoarece cu cât stakezi mai mult ETH, cu atât primești mai multe recompense, cei care au deja cel mai mult capital vor continua să acumuleze mai mult capital. În contrast, deși este adevărat că mineritul Bitcoin este o activitate extrem de intensivă în capital, marja de profit este mică. Aceasta înseamnă că cea mai mare parte a bitcoin-ului câștigat de mineri trebuie vândut pentru a acoperi costurile de minerit - și prin vânzare, minerii distribuie cea mai mare parte a Bitcoin-ului nou emis (și a taxelor) către participanți mai largi, distribuind astfel Bitcoin-ul nou larg.

Ce este sharding-ul?

Sharding-ul 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 "sharduri". Fiecare shard funcționează aproape ca un blockchain separat, cu propriul set de balanțe de conturi și contracte inteligente. Totuși, spre deosebire de blockchain-urile complet independente, shardurile comunică și se coordonează între ele prin lanțul principal sau un strat care asigură securitatea și consistența datelor în întreaga rețea.

În contextul Ethereum 2.0, sharding-ul își propune să abordeze scalabilitatea prin distribuirea responsabilității procesării datelor pe mai multe sharduri. Fiecare shard va fi capabil să proceseze tranzacții și contracte inteligente independent, crescând astfel capacitatea totală a rețelei. Implementarea inițială a sharding-ului în Ethereum 2.0 este de așteptat să se concentreze în primul rând pe îmbunătățirea disponibilității datelor, care la rândul său va spori scalabilitatea soluțiilor de layer-2, permițându-le să facă referire la datele stocate pe lanțuri de sharduri.

Validatorii vor juca un rol crucial în securitatea și funcționarea rețelei Ethereum cu sharduri. Aceștia vor fi repartizați aleatoriu pe diferite sharduri, asigurându-se că niciun shard nu este influențat sau controlat excesiv de un anumit grup de validatori. Această repartizare aleatorie ajută la creșterea securității rețelei, făcând-o mai rezistentă la atacuri coordonate sau manipulări.

Pe măsură ce Ethereum continuă să evolueze, detaliile sharding-ului și implementarea sa ar putea fi rafinate.

Cronologia Eth 2.0

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

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

Fuziunea. Încheiată în septembrie 2022, această fază pivotală a văzut fuziunea fără probleme a rețelei principale Ethereum originale, care rula pe Proof-of-Work (PoW), cu sistemul PoS al Lanțului Beacon. Această tranziție a marcat sfârșitul mineritului intensiv în energie pe Ethereum, adoptând pe deplin PoS pentru securitatea și consensul rețelei. Drept rezultat, consumul de energie al Ethereum a scăzut semnificativ, deschizând calea pentru operațiuni blockchain mai eficiente și mai scalabile.

Sharding. După Fuziune, Ethereum plănuiește să implementeze sharding-ul pentru a crește drastic capacitatea rețelei și a reduce taxele de tranzacție. Sharding-ul va împărți rețeaua în mai multe porțiuni (sharduri), fiecare capabilă să proceseze tranzacții și contracte inteligente independent. Acest lucru va extinde capacitatea totală a rețelei Ethereum, permițându-i să proceseze mult mai multe tranzacții pe secundă și făcând-o mai accesibilă utilizatorilor la nivel mondial. Etapele inițiale ale sharding-ului se vor concentra pe distribuirea datelor între sharduri, urmând ca fazele ulterioare să vizeze permiterea shardurilor să execute independent contracte inteligente și să gestioneze conturi, sporind și mai mult scalabilitatea și eficiența rețelei. Introducerea sharding-ului este anticipată să înceapă în etape.