Что такое Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, иногда называемый Eth2 или Serenity, представляет собой обновление блокчейна Ethereum. Его цель — увеличить скорость, эффективность и масштабируемость сети Ethereum, не снижая при этом её безопасность или децентрализацию. В этом отношении, это попытка преодолеть так называемую 'троицу блокчейна' (распространенное мнение о том, что в отношении децентрализации, безопасности и масштабируемости блокчейн-сети могут оптимизировать только две из трех характеристик одновременно).

Ethereum 2.0 интегрирует несколько фундаментальных изменений в структуру и дизайн Ethereum - как технических, так и экономических. Два ключевых изменения - это переход на «доказательство доли» и добавление «шардинга».

Содержание

Что такое Proof of Stake?

Proof of Stake — это тип механизма консенсуса, используемого блокчейн-сетями для достижения распределенного консенсуса. В механизме консенсуса Proof-of-Stake участники, которые поставили криптоактивы (staking означает их "блокирование" путем отправки их в определенный смарт-контракт), выбираются случайным образом, чтобы стать валидаторами, которые предлагают новые блоки и получают за это вознаграждение. Таким образом, валидаторы берут на себя роль майнеров в системе Proof-of-Work. Участники, нарушающие правила протокола, подвергаются полной или частичной конфискации своих поставленных активов. Этот подход "кнута и пряника" призван стимулировать участников к содействию валидации и упорядочиванию транзакций в блоках в соответствии с правилами протокола.

Какие преимущества у Proof of Stake?

Наиболее часто упоминаемые преимущества перехода на Proof of Stake в сообществе Ethereum следующие:

Повышенная энергоэффективность. Поскольку Proof of Stake не требует от участников выделения вычислительных мощностей для алгоритма хеширования Proof-of-Work, он потребляет значительно меньше энергии. По оценкам, Ethereum 2.0 будет потреблять менее 1% энергии, потребляемой Ethereum на основе Proof of Work.

Улучшенная масштабируемость за счет поддержки "шард-чейнов". Шард-чейны (см. ниже) увеличивают пропускную способность транзакций, позволяя сети создавать несколько блоков одновременно. В то время как в системе Proof-of-Work шардирование снижает мощность хеширования, необходимую для компрометации каждой части сети (тем самым снижая безопасность всей сети), в системе Proof-of-Stake этого не происходит. Другими словами, переход на Proof of Stake необходим для включения шардирования, которое, в свою очередь, может быть эффективной технологией масштабирования.

Повышенная децентрализация. Поскольку Proof of Stake исключает майнинг, основанный на мощности хеширования, необходимость в крупных и капиталоемких фермах для майнинга исчезает. Теоретически это должно снизить барьер для входа валидаторов, уменьшая риск централизации. Кроме того, из-за большого количества шард-чейнов полный переход к Ethereum 2.0 требует большого набора валидаторов (более 16 000). Считается, что это большое количество валидаторов сделает сеть менее подверженной манипуляциям со стороны специальных интересов.

Какие недостатки у Proof of Stake?

Менее проверенная. В то время как Proof of Work был испытан в биткойне более десяти лет и с 2015 года в Ethereum, Proof of Stake имеет меньше опыта. Хотя Proof of Stake использовался в ряде публичных блокчейнов без инцидентов, относительно высокая сложность его реализации в Ethereum означает, что могут быть еще не выявленные векторы атак или уязвимости.

Богатые становятся богаче. Одной из распространенных критик Proof of Stake в Ethereum является то, что, поскольку майнинг практически не имеет затрат и чем больше ETH вы ставите, тем больше вознаграждений вы получаете, те, кто уже имеет больше капитала, продолжат его накапливать. Напротив, хотя верно, что майнинг биткойнов является высокозатратным мероприятием, маржа прибыли узкая. Это означает, что большая часть добытого биткойна должна быть продана для покрытия затрат на майнинг - и продавая, майнеры распределяют большую часть вновь созданного биткойна (и комиссий) более широким участникам, тем самым широко распространяя новый биткойн.

Что такое шардирование?

Шардирование — это техника масштабирования, предназначенная для значительного улучшения эффективности и пропускной способности блокчейн-сети. Она включает разделение всего состояния сети на несколько меньших, управляемых частей, известных как "шарды". Каждый шард функционирует почти как отдельный блокчейн со своим набором балансов счетов и смарт-контрактов. Однако, в отличие от полностью независимых блокчейнов, шардыне взаимодействуют и координируются друг с другом через основную цепочку или уровень, который обеспечивает безопасность и согласованность данных во всей сети.

В контексте Ethereum 2.0 шардирование нацелено на решение проблемы масштабируемости путем распределения ответственности за обработку данных между несколькими шардами. Каждый шард будет способен обрабатывать транзакции и смарт-контракты независимо, тем самым увеличивая общую пропускную способность сети. Первоначальная реализация шардирования в Ethereum 2.0 ожидается с фокусом на улучшении доступности данных, что, в свою очередь, повысит масштабируемость решений второго уровня, позволяя им ссылаться на данные, хранящиеся на шард-чейнах.

Валидаторы будут играть ключевую роль в безопасности и работе шардированной сети Ethereum. Они будут случайным образом назначены для разных шардов, что гарантирует, что ни один шард не будет чрезмерно влиятельным или контролируемым определенной группой валидаторов. Это случайное назначение помогает повысить безопасность сети, делая ее более устойчивой к скоординированным атакам или манипуляциям.

По мере эволюции Ethereum, детали шардирования и его реализации могут быть уточнены.

Таймлайн Ethereum 2.0

Переход к Eth 2.0 — это постепенный, многофазный переход, который происходит по следующему графику:

Цепочка Beacon. Успешно внедренная в декабре 2020 года, цепочка Beacon представила механизм консенсуса Proof-of-Stake (PoS), работающий параллельно с существующей сетью Ethereum. Этот этап еще не обрабатывал транзакции или смарт-контракты, но заложил основу для новой модели консенсуса PoS. "Цепочка маяков" была создана для хранения реестра валидаторов и работы параллельно с основной сетью Ethereum, но в период цепочки маяков Ethereum продолжала полагаться на механизм консенсуса Proof-of-Work.

Слияние. Завершенное в сентябре 2022 года, эта ключевая фаза увидела как оригинальная основная сеть Ethereum, работающая на Proof-of-Work (PoW), бесшовно слилась с системой PoS цепочки Beacon. Этот переход отметил конец энергозатратного майнинга на Ethereum, полностью приняв PoS для безопасности сети и консенсуса. В результате энергопотребление Ethereum значительно снизилось, что открыло путь для более эффективных и масштабируемых операций блокчейна.

Шардирование. После Слияния Ethereum планирует внедрить шардирование для резкого увеличения пропускной способности сети и снижения комиссий за транзакции. Шардирование разделит сеть на несколько частей (шардов), каждая из которых сможет независимо обрабатывать транзакции и смарт-контракты. Это расширит общую пропускную способность сети Ethereum, позволяя ей обрабатывать гораздо больше транзакций в секунду и делая ее более доступной для пользователей по всему миру. Первоначальные этапы шардирования будут сосредоточены на распределении данных между шардами, с последующими этапами, нацеленными на возможность выполнения шардами смарт-контрактов и управления аккаунтами независимо, что дополнительно повысит масштабируемость и эффективность сети. Введение шардирования ожидается поэтапно.

Откройте для себя лучшие платформы для покупки, продажи и торговли криптовалютами.