Что такое Ethereum 2.0?
Несмотря на весь свой потенциал, Ethereum имеет значительные ограничения. Вопрос масштабируемости сети стоит на повестке дня уже давно. Если Ethereum претендует стать главной криптовалютой для новой системы финансов, ему необходимо обрабатывать большее количество транзакций чем это происходит сейчас. Учитывая что сеть распределена между пользователями, масштабируемость - чрезвычайно сложная проблема, и разработчики Ethereum думали над ней с самого создания криптовалюты.
В первую очередь за основу брались ограничения к работе узлов сети. Чем выше установить планку, тем меньше узлов будут иметь возможность соответствовать ей. Следственно сеть будет более централизованной. Увеличение числа транзакций, которые будет обрабатывать Эфириум, может угрожать целостности системы, так как это увеличит нагрузку на узлы.
Во вторых работа Ethereum (и других криптовалют Proof of Work) является невероятно ресурсоемким процессом. Чтобы успешно находить блок в необходимы колоссальные затраты на майнинг.
Чтобы устранить данные ограничения был предложен набор обновлений, известных под названием Ethereum 2.0 (или ETH 2.0). После полного развертывания ETH 2.0 производительность сети должна значительно улучшиться.
Обменник биткоин в Киеве Casherbox следит за развитием ситуации в обновлении второй криптовалюты и попытался разобраться с новым внедрением. Ethereum 2.0 (Eth2) - это крупное обновление текущей общедоступной сети Ethereum, предназначенное для ускорения использования и внедрения Ethereum за счет повышения его производительности.
Ethereum 2.0 является плановым обновлением сети, которое введено после успешного тестирования прошлых обновлений протокола Ethereum:
Proof of Work хорошо известны сообществу: это архитектура, используемая для наиболее часто используемых блокчейнов на сегодняшний день, включая Биткойн, Ethereum, Litecoin и другие. В Proof of Work майнеры запускают узлы и расходуют вычислительную энергию для решения сложных математических задач в соревновании за добычу следующего блока.
Время и деньги, необходимые майнерам для запуска оборудования и расхода электроэнергии в цепочках PoW, подтверждаются вознаграждением за блок, которое распределяется между майнерами, которые успешно добывают блок. Цепочки PoW чрезвычайно безопасны; комбинированная вычислительная мощность, необходимая человеку для взлома хорошо зарекомендовавшей себя блокчейн PoW, такой как Биткойн или Эфириум, будет стоить огромных денег и может даже не существовать.
Хотя блокчейны PoW чрезвычайно безопасны, они страдают от проблем с масштабируемостью и доступностью.
Масштабируемость: поскольку каждый блок добывается последовательно и в каждом блоке может быть записано ограниченное количество данных (измерение, известное как размер блока), Ethereum может обрабатывать только ограниченный объем информации за заданный промежуток времени. Если количество ожидающих транзакций превышает то, что может поместиться в блок, тогда оставшиеся транзакции должны ждать следующего блока и так далее. Эта проблема масштабируемости будет устранена путем реализации сегментирования [см. Ниже] в сети PoS.
Доступность: PoW-майнеры сыграли фундаментальную роль в создании и поддержании роста децентрализованных технологий, свидетелями которого мы стали в последнее десятилетие. Хотя блокчейны PoW функционируют, барьеры для входа в майнер довольно высоки. Физическое лицо должно приобрести и установить все необходимое оборудование. Чтобы получить значительную прибыль от вознаграждений за блок, этот человек, вероятно, также должен жить в регионе с более низкими затратами на электроэнергию.
Еще на один уровень ниже затраты на электроэнергию для предприятий и корпораций часто снижаются, а это означает, что майнер, стремящийся к максимальной прибыльности, также должен будет создать компанию и приобрести достаточное количество оборудования для майнинга, чтобы оправдать свои усилия. Некоторые из крупнейших майнинговых конгломератов опережают большинство обычных пользователей блокчейна, фактически участвуя в обслуживании сети, что приводит к централизации майнеров. В Ethereum 2.0 одна из целей PoS заключается в том, чтобы уравнять правила игры для большего числа отдельных валидаторов, чтобы они могли участвовать, зарабатывая общую прибыль от поддержания достоверности сети.
Proof of Stake заменяет два основных компонента PoW (майнеры и электричество) валидаторами и ставкой на Ethereum 2.0. Вообще говоря, валидаторы заменяют майнеров как лиц, которые поддерживают согласованное состояние сети и получают вознаграждение за случайный выбор следующего блока данных. В отличие от PoW, в котором майнеры расходуют физическую энергию (называемую хэш-мощностью), сжигая электричество для подтверждения блоков, валидаторы в системе PoS выделяют 32 ETH в качестве «кожи в игре».
В Eth 2.0 валидаторы будут делать ставку не менее 32 ETH, депонируя средства в официальный депозитный договор, разработанный Ethereum Foundation. Валидаторы загрузят и запустят клиентское программное обеспечение Ethereum 2.0. При запуске клиентского программного обеспечения они будут случайным образом выбраны для предложения и подтверждения блоков в цепочке блоков Эфириума 2.0. Валидаторы, которые правильно подтверждают блоки, получат вознаграждение в ETH в виде процента от своей ставки.
Если валидатору не удается оставаться в сети и выполнять свою долю вычислительных обязанностей, его вознаграждение за блок будет умеренно уменьшаться, чтобы побудить валидаторов оставаться в сети как можно более последовательно. Если валидатор злонамеренно попытается скомпрометировать сеть (Проверить неверную историю данных), все или часть их 32 поставленных ETH будут списаны в пользу сети.
Крипто экономические стимулы против злоумышленников сильнее в сети PoS. В то время как в PoW экономический риск неудачной атаки равен стоимости электроэнергии для достижения требуемой хэш-мощности, в PoS стоимость запуска атаки равна сумме поставленного ETH, а значит, и штрафу. Вероятность того, что физическое лицо будет опаснее напрямую рисковать деньгами в виде поставленной на ставку криптовалюты для запуска атаки, выше, чем при более абстрактной стоимости электроэнергии. В то время как неудавшаяся PoW-атака приводит к потере затрат на электроэнергию, сокращение доли валидатора является PoS-эквивалентом майнера, сжигающего всю ферму серверов PoW в неудачной атаке. Короче говоря, экономический стимул действовать в интересах сети сильнее.
Хотя стать валидатором имеет более низкий барьер для входа, чем стать майнером, просто в силу устранения затрат на оборудование, факт в том, что немногие люди владеют 32 ETH или готовы рискнуть поставить почти 6000 долларов (~ 190 долларов США / ETH в то время этого письма). Кроме того, мало известно о количестве заинтересованных лиц, достаточно технически грамотных, чтобы управлять клиентом и управлять им без риска простоя и потенциального урезания средств.
Есть два решения барьеров для входа, которые в настоящее время ожидаются на Eth2. Чтобы преодолеть технические знания, связанные с управлением собственным клиентом, компании начинают предлагать услуги стекинга, с помощью которых они будут управлять работой клиента для человека, который ставит 32 ETH в обмен на небольшую комиссию. Если владелец ETH желает или может поставить менее 32 ETH, он может присоединиться к пулу ставок, в котором его средства объединяются с другими для достижения необходимых 32 ETH. Таким образом, ее награда будет пропорциональна ее общему вкладу.
Proof of Stake будет запущен на первом этапе обновления Ethereum 2.0, известном как Phase 0.
Для запуска начального блока и сети ETH 2.0 в целом надо как минимум 524 288 ETH, разделенных между не менее 16 384 валидаторами (эти числа были выбраны для обеспечения достаточной безопасности и децентрализации). Вознаграждения за стекинг не будут распределяться до тех пор, пока не будет достигнут этот порог, что частично является причиной некоторого альтруистического поведения среди первых участников фазы 0. [Для отчета о том, о чем держатели ETH думают, решая, стоит ли ставить свои ETH, см. отчет ConsenSys Codefi о размещении Ethereum 2.0].
По мере запуска цепочки маяков и внедрения PoS исходная цепочка блоков Ethereum PoW будет продолжать существовать. Фактически, цепочка маяков не будет особенно полезной для большинства пользователей Ethereum на этапе 0; он не сможет обрабатывать транзакции, выполнять смарт-контракты или размещать децентрализованные приложения. Это сделано специально, чтобы убедиться, что Proof of Stake проходит серьезное тестирование в качестве действующей, работающей сети, прежде чем децентрализованные приложения и пользователи начнут совершать миллионы транзакций на ежедневной основе. Чтобы гарантировать, что запуск Ethereum 2.0 не нарушит существующую экосистему Ethereum, исходный блокчейн Ethereum 1.0 будет продолжать работать параллельно и получать обновления на этапе 0. На этапе 1.5 два блокчейна объединятся для обеспечения непрерывности и одного единственного. Сеть Ethereum.
На данный момент Ethereum может обрабатывать только один последовательный блок за раз. Если десятки одновременных цепочек будут взаимодействовать друг с другом, нагрузка будет распределена по блокам, которые обрабатываются одновременно.
Держатели ETH не должны будут подвергаться какой-либо передаче токенов или обмену между Ethereum 1.0 и 2.0; скорее, они смогут беспрепятственно использовать свой ETH на Ethereum 2.0, без ожидаемой дополнительной работы с их стороны или риска того, что их ETH устареет. Хотя история исходной цепочки PoW все еще будет существовать, для нее больше не потребуется поддерживать механизм консенсуса PoW; он будет работать как любой другой шард PoS на Ethereum 2.0.
к списку статей
В первую очередь за основу брались ограничения к работе узлов сети. Чем выше установить планку, тем меньше узлов будут иметь возможность соответствовать ей. Следственно сеть будет более централизованной. Увеличение числа транзакций, которые будет обрабатывать Эфириум, может угрожать целостности системы, так как это увеличит нагрузку на узлы.
Во вторых работа Ethereum (и других криптовалют Proof of Work) является невероятно ресурсоемким процессом. Чтобы успешно находить блок в необходимы колоссальные затраты на майнинг.
Чтобы устранить данные ограничения был предложен набор обновлений, известных под названием Ethereum 2.0 (или ETH 2.0). После полного развертывания ETH 2.0 производительность сети должна значительно улучшиться.
Обменник биткоин в Киеве Casherbox следит за развитием ситуации в обновлении второй криптовалюты и попытался разобраться с новым внедрением. Ethereum 2.0 (Eth2) - это крупное обновление текущей общедоступной сети Ethereum, предназначенное для ускорения использования и внедрения Ethereum за счет повышения его производительности.
История Ethereum 2.0
Ethereum 2.0 - не является чем-то новым. Переход в консенсусе, с Proof of Work на Proof of Stake обсуждается с момента создания криптовалюты.Ethereum 2.0 является плановым обновлением сети, которое введено после успешного тестирования прошлых обновлений протокола Ethereum:
- Homestead, Март 2016
- Metropolis: Byzantium, Октябрь 2017
- Metropolis: Constantinople, Февраль 2019
- Istanbul, Декабрь 2019
Proof of Stake
Proof of Stake (PoS) - самое значительное изменение в Ethereum 2.0, поскольку оно реформирует криптоэкономическую структуру стимулов для проверки блокчейна. Текущая архитектура Ethereum поддерживается механизмом консенсуса Proof of Work (PoW).Proof of Work хорошо известны сообществу: это архитектура, используемая для наиболее часто используемых блокчейнов на сегодняшний день, включая Биткойн, Ethereum, Litecoin и другие. В Proof of Work майнеры запускают узлы и расходуют вычислительную энергию для решения сложных математических задач в соревновании за добычу следующего блока.
Время и деньги, необходимые майнерам для запуска оборудования и расхода электроэнергии в цепочках PoW, подтверждаются вознаграждением за блок, которое распределяется между майнерами, которые успешно добывают блок. Цепочки PoW чрезвычайно безопасны; комбинированная вычислительная мощность, необходимая человеку для взлома хорошо зарекомендовавшей себя блокчейн PoW, такой как Биткойн или Эфириум, будет стоить огромных денег и может даже не существовать.
Хотя блокчейны PoW чрезвычайно безопасны, они страдают от проблем с масштабируемостью и доступностью.
Масштабируемость: поскольку каждый блок добывается последовательно и в каждом блоке может быть записано ограниченное количество данных (измерение, известное как размер блока), Ethereum может обрабатывать только ограниченный объем информации за заданный промежуток времени. Если количество ожидающих транзакций превышает то, что может поместиться в блок, тогда оставшиеся транзакции должны ждать следующего блока и так далее. Эта проблема масштабируемости будет устранена путем реализации сегментирования [см. Ниже] в сети PoS.
Доступность: PoW-майнеры сыграли фундаментальную роль в создании и поддержании роста децентрализованных технологий, свидетелями которого мы стали в последнее десятилетие. Хотя блокчейны PoW функционируют, барьеры для входа в майнер довольно высоки. Физическое лицо должно приобрести и установить все необходимое оборудование. Чтобы получить значительную прибыль от вознаграждений за блок, этот человек, вероятно, также должен жить в регионе с более низкими затратами на электроэнергию.
Еще на один уровень ниже затраты на электроэнергию для предприятий и корпораций часто снижаются, а это означает, что майнер, стремящийся к максимальной прибыльности, также должен будет создать компанию и приобрести достаточное количество оборудования для майнинга, чтобы оправдать свои усилия. Некоторые из крупнейших майнинговых конгломератов опережают большинство обычных пользователей блокчейна, фактически участвуя в обслуживании сети, что приводит к централизации майнеров. В Ethereum 2.0 одна из целей PoS заключается в том, чтобы уравнять правила игры для большего числа отдельных валидаторов, чтобы они могли участвовать, зарабатывая общую прибыль от поддержания достоверности сети.
Proof of Stake заменяет два основных компонента PoW (майнеры и электричество) валидаторами и ставкой на Ethereum 2.0. Вообще говоря, валидаторы заменяют майнеров как лиц, которые поддерживают согласованное состояние сети и получают вознаграждение за случайный выбор следующего блока данных. В отличие от PoW, в котором майнеры расходуют физическую энергию (называемую хэш-мощностью), сжигая электричество для подтверждения блоков, валидаторы в системе PoS выделяют 32 ETH в качестве «кожи в игре».
В Eth 2.0 валидаторы будут делать ставку не менее 32 ETH, депонируя средства в официальный депозитный договор, разработанный Ethereum Foundation. Валидаторы загрузят и запустят клиентское программное обеспечение Ethereum 2.0. При запуске клиентского программного обеспечения они будут случайным образом выбраны для предложения и подтверждения блоков в цепочке блоков Эфириума 2.0. Валидаторы, которые правильно подтверждают блоки, получат вознаграждение в ETH в виде процента от своей ставки.
Если валидатору не удается оставаться в сети и выполнять свою долю вычислительных обязанностей, его вознаграждение за блок будет умеренно уменьшаться, чтобы побудить валидаторов оставаться в сети как можно более последовательно. Если валидатор злонамеренно попытается скомпрометировать сеть (Проверить неверную историю данных), все или часть их 32 поставленных ETH будут списаны в пользу сети.
Крипто экономические стимулы против злоумышленников сильнее в сети PoS. В то время как в PoW экономический риск неудачной атаки равен стоимости электроэнергии для достижения требуемой хэш-мощности, в PoS стоимость запуска атаки равна сумме поставленного ETH, а значит, и штрафу. Вероятность того, что физическое лицо будет опаснее напрямую рисковать деньгами в виде поставленной на ставку криптовалюты для запуска атаки, выше, чем при более абстрактной стоимости электроэнергии. В то время как неудавшаяся PoW-атака приводит к потере затрат на электроэнергию, сокращение доли валидатора является PoS-эквивалентом майнера, сжигающего всю ферму серверов PoW в неудачной атаке. Короче говоря, экономический стимул действовать в интересах сети сильнее.
Хотя стать валидатором имеет более низкий барьер для входа, чем стать майнером, просто в силу устранения затрат на оборудование, факт в том, что немногие люди владеют 32 ETH или готовы рискнуть поставить почти 6000 долларов (~ 190 долларов США / ETH в то время этого письма). Кроме того, мало известно о количестве заинтересованных лиц, достаточно технически грамотных, чтобы управлять клиентом и управлять им без риска простоя и потенциального урезания средств.
Есть два решения барьеров для входа, которые в настоящее время ожидаются на Eth2. Чтобы преодолеть технические знания, связанные с управлением собственным клиентом, компании начинают предлагать услуги стекинга, с помощью которых они будут управлять работой клиента для человека, который ставит 32 ETH в обмен на небольшую комиссию. Если владелец ETH желает или может поставить менее 32 ETH, он может присоединиться к пулу ставок, в котором его средства объединяются с другими для достижения необходимых 32 ETH. Таким образом, ее награда будет пропорциональна ее общему вкладу.
Proof of Stake будет запущен на первом этапе обновления Ethereum 2.0, известном как Phase 0.
Фаза 0
Эфириум 2 будет вводиться поэтапно. Первым будет этап 0 в 2020 году. ПРи нем будет запущена цепочка маяков сети Ethereum 2.0. Блокчейн будет реализовывать Proof of Stake и будет управлять реестром валидаторов, которые начнут подтверждать блоки Ethereum 2.0.Для запуска начального блока и сети ETH 2.0 в целом надо как минимум 524 288 ETH, разделенных между не менее 16 384 валидаторами (эти числа были выбраны для обеспечения достаточной безопасности и децентрализации). Вознаграждения за стекинг не будут распределяться до тех пор, пока не будет достигнут этот порог, что частично является причиной некоторого альтруистического поведения среди первых участников фазы 0. [Для отчета о том, о чем держатели ETH думают, решая, стоит ли ставить свои ETH, см. отчет ConsenSys Codefi о размещении Ethereum 2.0].
По мере запуска цепочки маяков и внедрения PoS исходная цепочка блоков Ethereum PoW будет продолжать существовать. Фактически, цепочка маяков не будет особенно полезной для большинства пользователей Ethereum на этапе 0; он не сможет обрабатывать транзакции, выполнять смарт-контракты или размещать децентрализованные приложения. Это сделано специально, чтобы убедиться, что Proof of Stake проходит серьезное тестирование в качестве действующей, работающей сети, прежде чем децентрализованные приложения и пользователи начнут совершать миллионы транзакций на ежедневной основе. Чтобы гарантировать, что запуск Ethereum 2.0 не нарушит существующую экосистему Ethereum, исходный блокчейн Ethereum 1.0 будет продолжать работать параллельно и получать обновления на этапе 0. На этапе 1.5 два блокчейна объединятся для обеспечения непрерывности и одного единственного. Сеть Ethereum.
Фаза 1
Ориентировочные сроки внедрения фазы 1 - год после запуска нулевой фазы. Улучшением Фазы 1 будет реализация цепочек сегментов, а также новые решения масштабируемости. Сегментирование приведет к разделению блокчейна на 64 отдельных цепочки - цепочки сегментов, которые работают и взаимодействуют друг с другом. Шардинг будет обеспечивать масштабируемость, позволяя Эфириуму обрабатывать несколько транзакций параллельно: до 64 блоков за раз.На данный момент Ethereum может обрабатывать только один последовательный блок за раз. Если десятки одновременных цепочек будут взаимодействовать друг с другом, нагрузка будет распределена по блокам, которые обрабатываются одновременно.
Фаза 1.5
Основой фазы 1.5. будет слияние PoW Ethereum с новой цепочкой PoS. Главный блокчейн эфириума будет перенесен в Ethereum 2.0 и будет существовать как одна из 64 цепочек сегментов вместе с цепочкой маяков, а это означает, что не работа криптовалюты не будет прерываться ни на секунду.Держатели ETH не должны будут подвергаться какой-либо передаче токенов или обмену между Ethereum 1.0 и 2.0; скорее, они смогут беспрепятственно использовать свой ETH на Ethereum 2.0, без ожидаемой дополнительной работы с их стороны или риска того, что их ETH устареет. Хотя история исходной цепочки PoW все еще будет существовать, для нее больше не потребуется поддерживать механизм консенсуса PoW; он будет работать как любой другой шард PoS на Ethereum 2.0.