Eth2.0: Путь реформы Ethereum

Ethereum сталкивается с все более настоятельной проблемой — с ростом сетевой активности стоимость транзакции резко возрастает, а узкие места в масштабируемости становятся все более очевидными. Каждая транзакция требует значительных затрат на топливо, что делает многие приложения на Ethereum экономически нецелесообразными. Чтобы решить эту проблему, долгожданное обновление, над которым работало сообщество Ethereum, наконец-то выходит на поверхность — это ожидаемое Ethereum 2.0 (также известное как Eth2 или «Спокойствие» Serenity).

Почему Ethereum нуждается в обновлении?

С момента появления Ethereum децентрализованные приложения (DApp) и технологии блокчейн процветают в его экосистеме. Особенно в волне инноваций децентрализованных финансов (DeFi) множество приложений построены на Ethereum. Однако этот рост также приносит вызовы.

Консенсусный механизм доказательства работы (PoW), используемый Ethereum, хотя и безопасен и надежен, но с увеличением объема сетевых транзакций необходимая вычислительная мощность также увеличивается вдвое. Это приводит к замедлению скорости транзакций и росту комиссии, в конечном итоге делая Ethereum трудным для того, чтобы стать идеальной платформой для поддержки приложений следующего поколения в Интернете.

Три основных инновации Eth2.0

Ethereum 2.0 решает проблему масштабируемости с помощью трех революционных реформ, одновременно обеспечивая безопасность сети и сохранение ее децентрализованных свойств.

Изменение механизма доказательства доли

В отличие от PoW, зависящего от вычислительной способности майнеров, Proof of Stake (PoS) вводит совершенно новую логику валидации. Если у вас есть как минимум 32 ETH, вы можете выбрать ставку этих токенов, чтобы стать валидатором, зарабатывая вознаграждение за проверку транзакций. Это не только значительно снижает потребление энергии, но и позволяет обычным пользователям участвовать в поддержании сети, что действительно реализует демократический механизм консенсуса.

Применение шarding-технологий

В настоящее время каждый узел должен хранить и обрабатывать всю историю транзакций в сети Ethereum, что приводит к огромному избытку данных и узким местам в обработке. Шардинг разбивает сетевые данные на несколько подмножеств, и каждый узел управляет только одним шардом, что позволяет параллельно обрабатывать большое количество транзакций, значительно повышая общую пропускную способность и эффективность сети.

Координационная роль Beacon Chain

Чтобы обеспечить согласованность и синхронизацию данных между шардми, была создана цепочка Beacon. Она выполняет роль “координатора” всей сети, предоставляя согласие и безопасность для параллельно работающих шардов. Без цепочки Beacon обмен данными между шардми был бы невозможен. Поэтому она рассматривается как первоочередная задача при запуске Ethereum 2.0.

Поэтапная дорожная карта от реальности к идеалу

Реализация Eth2.0 осуществляется поэтапно, что обеспечивает безопасное и стабильное выполнение каждого этапа.

Этап 0: Запуск цепочки сигналов

Основным этапом является развертывание цепочки Beacon. Хотя цепочка шардирования еще не доступна, цепочка Beacon начинает принимать валидаторов для стейкинга через односторонние контракты хранения. Следует отметить, что до полного запуска шардированной цепи все ставленные ETH будут заблокированы, и валидаторы не смогут их вывести.

Сигнальная цепь была официально запущена 1 декабря 2020 года и работает параллельно с основной сетью Ethereum. В этот период она не обрабатывала транзакции основной сети, а накапливала опыт, достигая консенсуса с активными валидаторами и их балансами.

Этап 1/1.5: Интеграция шардов и передача доказательства доли

На первом этапе будет внедрена шардированная цепь, что позволит валидаторам создавать блоки в блокчейне с помощью механизма PoS. Этап 1.5 знаменует собой официальную интеграцию шардированной цепи в основной сети Ethereum и запуск перехода от PoW к PoS. Эти два этапа планировались на 2021 год.

Слияние: от энергопотребления к элегантной трансформации

“Слияние” является последним шагом от доказательства работы к доказательству доли и ключевым узлом в продвижении Ethereum 2.0. В этот момент основная сеть Ethereum полностью мигрирует на цепочку Beacon, используя полную модель консенсуса PoS.

В отличие от хард-форка, слияние не создаст две независимые блокчейна. Ethereum сохранит единую идентичность блокчейна, вся история транзакций и записи активов пользователей будут полностью сохранены в основной сети, пользователям не нужно предпринимать каких-либо мер предосторожности.

Этап 2: Рождение полных фрагментов

На последнем этапе будет реализована полностью сформированная шардированная архитектура, и Ethereum 2.0 официально станет новым поколением Ethereum. В это время шардированные цепочки также будут поддерживать смарт-контракты, позволяя разработчикам DApp бесшовно взаимодействовать с Eth2.0, открывая новую главу в экосистеме приложений. Этот этап ожидается после слияния.

Перспектива: почему это обновление имеет решающее значение

Eth2.0 не только является технологической итерацией, но и вопросом выживания экосистемы Ethereum. Улучшение масштабируемости позволит Ethereum поддерживать больше приложений и пользователей, укрепляя его лидерство на платформе смарт-контрактов. Внедрение новых функций, таких как PoS, шардирование и Beacon Chain, обеспечит продолжение Ethereum как самой динамичной и устойчивой инфраструктуры в экосистеме криптовалют.

Хотя полное внедрение Eth2.0 требует довольно длительного времени, возможно, даже превышающего ожидаемые сроки, команда разработчиков Ethereum стабильно продвигает этот грандиозный план. С реализацией различных этапов Ethereum встретит настоящее возрождение.