Что такое Ethereum 2.0 и почему это важно? Будущее Ethereum

Вкратце

• Ethereum, вторая по величине криптовалюта по рыночной капитализации, планирует крупное обновление своей сети.
• Обновление Ethereum 2.0 направлено на повышение масштабируемости и безопасности сети.
• На первом этапе обновления, Ethereum перешел на механизм консенсуса PoS.

Ethereum 2.0 наконец-то запущен. Основное обновление направлено на повышение масштабируемости и безопасности сети за счет ряда изменений в ее инфраструктуре - в первую очередь, перехода от механизма консенсуса PoW к модели PoS. Следующая фаза - запуск шардинга. 

Что такое Ethereum 2.0?

Ethereum 2.0, также известный как Eth2 или «Serenity», является обновлением блокчейна Ethereum. Обновление направлено на повышение скорости, эффективности и масштабируемости сети Ethereum, чтобы она могла обрабатывать больше транзакций.

Ethereum 2.0 запускается в несколько этапов, первое обновление ожидается к концу 2020 года.

Чем Ethereum 2.0 отличается от Ethereum?

В то время как Ethereum 1.0 использует механизм консенсуса, известный как proof of work (PoW), Ethereum 2.0 будет использовать механизм proof of stake (PoS).

Чем PoS отличается от PoW?

В таких блокчейнах, как Ethereum, необходимо децентрализованно проверять транзакции. Ethereum, как и другие криптовалюты, в настоящее время использует механизм консенсуса PoW.

В этой системе майнеры используют вычислительную мощность компьютерного оборудования для решения сложных математических задач и проверки новых транзакций. Первый майнер, решивший головоломку, добавляет новую транзакцию в запись всех транзакций, составляющих блокчейн. Затем они награждаются криптовалютами. Однако этот процесс может быть энергоемким.

PoS отличается тем, что вместо майнеров валидаторы транзакций делают ставку на криптовалюту для права проверки транзакции. Эти валидаторы выбираются, чтобы предлагать блокировку в зависимости от того, сколько криптовалюты они хранят и как долго они ее удерживали.

Затем другие валидаторы могут подтвердить, что видели блок. Когда будет достаточно подтверждений, блок может быть добавлен в блокчейн. Затем валидаторы награждаются за успешное предложение блока.

Основное преимущество PoS заключается в том, что он намного более энергоэффективен, чем PoW, поскольку он отделяет энергоемкую компьютерную обработку от алгоритма консенсуса. Это также означает, что вам не нужны большие вычислительные мощности для защиты блокчейна.

Засчет чего Ethereum 2.0 будет масштабироваться лучше, чем Ethereum 1.0?

Одна из основных причин перехода на Ethereum 2.0 - масштабируемость. С Ethereum 1.0 сеть может поддерживать только около 30 транзакций в секунду, это вызывает задержки транзакций и более долгое время их проведения. Ethereum 2.0 обещает до 100 000 транзакций в секунду. Это увеличение будет достигнуто засчет реализации цепочек шард.

Вы знали?

Текущая установка Ethereum имеет блокчейн, состоящий из одной цепочки с последовательными блоками. Это безопасно, но очень медленно и неэффективно. С введением цепочек (sharding) этот блокчейн разделяется, что позволяет обрабатывать транзакции в параллельных цепочках (сайдчейнах), а не в последовательных. Это ускоряет работу сети и упрощает масштабирование.

Как Ethereum 2.0 станет более безопасным?

Ethereum 2.0 был разработан с учетом требований безопасности. Большинство сетей с алгоритмом консенсуса PoS имеют небольшой набор валидаторов, что делает систему более централизованной и снижает безопасность сети.

Ethereum 2.0 требует как минимум 16 384 валидаторов, что делает его гораздо более децентрализованным и, следовательно, безопасным.

Однако, по словам Лиора Яффе, соучредителя Jelurida и ведущего разработчика ядра блокчейнов Ardor и Nxt, существует потенциальная уязвимость, которая связана с уровнем участия в сети.

Аудиты безопасности кода Ethereum 2.0 проводятся организациями, в том числе фирмой Least Authority, занимающейся безопасностью блокчейнов.

Ethereum Foundation создает специальную группу безопасности Ethereum 2.0 для исследования возможных проблем кибербезопасности в криптовалюте. В своем твите исследователь Ethereum 2.0 Джастин Дрейк заявил, что исследование будет включать

«фаззинг, охоту за головами, пейджерную службу, криптоэкономическое моделирование, прикладной криптоанализ, формальную проверку».

The Ethereum Foundation is building an internal security team dedicated to Eth2.

Fuzzing, bounty hunting, pager duty, cryptoeconomic modelling, applied cryptanalysis, formal verification—you name it :)

Send talent our way eth2security@ethereum.org

— Justin Ðrake (@drakefjustin) August 1, 2020

Как будет происходить обновление Ethereum 2.0?

После серии запусков тестовой сети Topaz, Medalla, Spadina и Zinken полное развертывание Ethereum 2.0 будет проходить в три этапа: этап 0, 1 и 2 (разработчики предпочитают считать с нуля). Фаза 0 стартовала 1 декабря 2020 года, остальные фазы должны внедряться в ближайшие годы.

1. Фаза 0 предусматривает реализацию Beacon Chain; он хранит и управляет реестром валидаторов, а также развертывает механизм консенсуса PoS для Ethereum 2.0. Исходная цепочка PoW Ethereum будет работать вместе с ней, поэтому непрерывность данных не прерывается.
2. На этапе 1, запланированном на 2021 год, будут интегрированы цепочки подтверждения доли сегментов. Ожидается, что сеть будет запущена с 64 шардами (что обеспечит в 64 раза большую пропускную способность, чем Ethereum 1.0), хотя при запуске они не будут поддерживать учетные записи или смарт-контракты.
3. На этапе 1.5, промежуточном обновлении, запланированном на 2021 год, основная сеть Ethereum официально станет шардовой и перейдет на PoS.
4. На этапе 2, запуск которого запланирован на 2021/22 год, шарды станут полностью функциональными и совместимыми со смарт-контрактами. Он также включает в себя добавление учетных записей Ether и включение переводов и снятия средств, реализацию кросс-сегментных переводов и контрактных вызовов.

На этом этапе сеть будет создавать среды выполнения для масштабируемых приложений, основанных на Ethereum 2.0.

Когда был выпущен Ethereum 2.0?

Beacon Chain Ethereum 2.0, первая стадия выпуска Ethereum 2.0, была запущена в 12:00 по всемирному координированному времени 1 декабря 2020 года.

Выступая в прямом эфире Ethereum 2.0, Дэнни Райан, главный исследователь Ethereum Foundation, отметил, что «ключом к здоровью этой штуки является то, что мы видим участие более двух третей».

После подтверждения запуска Beacon Chain, на момент написания статьи в сети насчитывалось более 21000 активных валидаторов, и в каждую эпоху показатель успеха превышал 80%.

Beacon Chain изначально будет существовать отдельно от текущей основной сети Ethereum, прежде чем основная сеть будет «пристыкована» к системе PoS.

Первым подходящим блоком был слот 1, и его валидатор подписал его загадочным сообщением: «Мистер F был здесь».

Congrats on the launch all!

— vitalik.eth (@VitalikButerin) December 1, 2020

Успешный запуск был отмечен знаменитостями сообщества Ethereum, в том числе Виталиком Бутерином и Джозефом Любином.

The launch of the #Eth2 Beacon Chain is characteristic of the emergent, open-source ethos that attracts so many to Ethereum in the first place. More than 27,000 validators from around the globe are now participating in the new #Eth2 consensus model. pic.twitter.com/KR1i9N9i0A

— Joseph Lubin (@ethereumJoseph) December 1, 2020

Запуск следует за напряженным месяцем подготовки, в течение которого необходимо было выполнить определенные критерии. После выпуска депозитного контракта 4 ноября к 24 ноября в сети должно было быть 16 384 валидатора, каждый из которых будет размещать 32 ETH, на общую сумму 524 288 ETH.

ETH2 deposit contract released:https://t.co/bDrtf9vRpJ

— vitalik.eth (@VitalikButerin) November 4, 2020

Первоначально темпы ставок были ниже, чем ожидалось: опрос в Твиттере, проведенный в начале ноября, показал, что половина опрошенных не собиралась вносить депозит в 32 ETH к крайнему сроку - 24 ноября; только 21,3% заявили, что они либо поставили, либо намереваются поставить 32 ETH.

Do you intend to make a 32 ETH deposit by November 24?

— Justin Ðrake (@drakefjustin) November 10, 2020

Среди названных причин были расходы - 32 ETH - это более 19 000 долларов на момент написания статьи. Сообщество сплотилось: Виталик Бутерин выделил 3200 ETH, что в настоящее время составляет 1,9 миллиона долларов, а DARMA Capital выделил 50 миллионов долларов из собственных средств, чтобы учреждения и частные лица могли вносить вклад в Ethereum 2.0, оставаясь ликвидными.

Учитывая потенциальную задержку запуска, в одиннадцатом часу запоздалая волна валидаторов решила сделать ставки. Всего за 24 часа до крайнего срока было достигнуто только около 50% от цели. К счастью для Ethereum 2.0, к 24 ноября достаточно валидаторов сделали ставку, чтобы взять на себя обязательство запустить Beacon Chain.

Будущее Ethereum 2.0

Соучредитель Ethereum Виталик Бутерин изложил план развития Ethereum 2.0 в ближайшие пять-десять лет.

This is my approximate view of what the next ~5-10 years of eth2 and beyond might look like.

Roadmap below reflects my own views, others (including future versions of me) may have different perspectives! Details may of course change as we discover new info or new tech. pic.twitter.com/wynMVC04Ag

— vitalik.eth (@VitalikButerin) March 18, 2020

Он говорит, что за последние два года произошел «твердый переход от исследований «голубого неба», пытающихся понять, что возможно, к конкретным исследованиям и разработкам, попыткам оптимизировать конкретные примитивы, которые, как мы знаем, можно реализовывать, и реализовать их».

Он говорит, что основная часть проблем сейчас «в большей степени связана с развитием, и их доля со временем будет только расти».

ETH2 scaling for data will be available *before* ETH2 scaling for general computation. This implies that rollups will be the dominant scaling paradigm for at least a couple of years: first ~2-3k TPS with eth1 as data layer, then ~100k TPS with eth2 (phase 1). Adjust accordingly.

— vitalik.eth (@VitalikButerin) June 30, 2020

В июне 2020 года Бутерин отметил, что Ethereum 2.0 должен будет полагаться на текущие методы масштабирования, такие как ZK-rollups, в течение как минимум двух лет, прежде чем внедрять цепочки шард.

Как Ethereum 2.0 может повлиять на цену Ethereum?

Для некоторых запуск Ethereum 2.0 - это именно то, что нужно криптовалюте.

«Как только Ethereum получит масштабируемость с помощью технологии уровня 2 или ETH 2.0, на все вопросы будут даны ответы», - сказал Джейми Ансон, основатель Nifty Orchard и организатор Ethereum London. «Пистолет выстрелит».

«К тому времени, когда ETH 2.0 и накопительные пакеты будут работать вместе, пропускная способность будет составлять 100 000 транзакций в секунду. Это будет означать, что для следующего миллиарда человек это будет совершенно беспроблемный опыт», - добавил Энсон.

 

Мэтт Катлер, генеральный директор Blocknative, компании, специализирующейся на сложности mempool, также оптимистичен, особенно с учетом того, что плата за газ может снизиться с запуском Ethereum 2.0.

«Наша клиентская база рассматривает сокращение комиссий за транзакции и увеличение пропускной способности сети как большие возможности для развития», - сказал он.

Более того, экосистема, обращающая внимание на важные вехи, усилит импульс разработчиков Ethereum. «Это окажет долгосрочное бычье влияние на цену ETH, несмотря на краткосрочную волатильность, которая является неотъемлемой частью оценки криптоактивов», - добавил Катлер.