What is Proof of Stake?
Blockchain is a distributed system with many participants who number in the several thousand. The blockchain lacks central authority to check and update the ledger with new transactions due to its decentralised nature. Therefore, network members have to decide on an equal footing on which transactions should be added to the blockchain. To solve this problem, a mechanism was created called the consensus algorithm.
The consensus algorithm is a set of mathematical rules and functions that allow an agreement to be reached among all participants in the blockchain network, thus ensuring its performance. Consensus algorithms are designed to ensure the reliability of a network that includes a fraction of untrusted nodes. There are currently many different blockchain consensus algorithms, one of the most well-known and popular of Proof of Stake (PoS).
In this article, we’ll discuss what Proof of Stake is, how it works, its advantages and disadvantages versus other consensus algorithms and list top Proof of Stake coins.
Proof of Stake explained
The idea of the Proof of Stake consensus algorithm was first proposed in 2011 as an alternative to the Proof of Work (PoW) algorithm. The first implementation of the PoS algorithm was introduced in 2012 in the cryptocurrency PPCoin, now known as PeerCoin.
How Proof of Stake works
Proof of Stake is a consensus algorithm in which the chance to add a new block to the blockchain and receive a reward for this is proportional to the number of coins the user (validator) holds and reserves for this purpose as a stake. The age of the stake and other indicators that confirm the user’s interest in developing the network can be considered. It’s worth noting that block validators in blockchains using the PoS algorithm are usually called forgers, not miners.
Proof of Work vs Proof of Stake
The Proof of Stake algorithm was created to solve the problems inherent in the Proof of Work algorithm. In PoW blockchains, transactions are verified by miners who use the computing power of special mining hardware to solve complex mathematical puzzles. The first miner to solve the puzzle adds a new block to the blockchain and receives a reward in the form of a cryptocurrency for this. Although the process for solving these puzzles consumes a large amount of electricity, these calculations serve no useful purpose other than determining who will add the next block.
In PoS-based blockchains, there is no need to consume large amounts of electricity to form new blocks. Thanks to the algorithm’s energy efficiency, the network participants’ costs for maintaining the network are significantly reduced. This, in turn, removes the need to create new coins as a reward for adding a new block and allows the network to pay only transaction fees for doing so.
Apart from this, mining is still subject to the problem of centralisation. More than 70% of Bitcoin’s hashrate is currently located in one country, China. Given the Chinese government’s unfriendly view of cryptocurrencies, this situation creates risks for the Bitcoin network. For a cryptocurrency based on the Proof of Stake algorithm, the process of generating new blocks is not tied to either the owners of large amounts of expensive equipment or to regions with cheap electricity.
Another important advantage is that, although it is easier to commit a 51% attack in PoS cryptocurrencies, doing so would be pointless since the attackers would need to accumulate 51% of the cryptocurrency. That means they would only be harming themselves with the attack.
Masternode vs Proof of Stake
Some cryptocurrencies use masternodes, which are servers on a cryptocurrency network used to perform functions not available to regular nodes. These functions may include anonymising transactions, confirming them and participating in network management. Generally speaking, to create a masternode, collateral in a certain amount of the network’s cryptocurrency is required. In this case, the network periodically pays a reward to the owner of the masternode.
Comparing masternodes and the Proof of Stake algorithm is not entirely correct. Masternodes are an additional tool used both in PoS-based and PoW-based cryptocurrencies and those that use hybrid variants. But, from the point of view of making money on cryptocurrencies, there’s still room for some comparison. As such, when compared with staking, although much more expensive, installing a masternode still brings higher, more stable income.
Criticism of the Proof of Stake algorithm
Despite the obvious advantages of Proof of Stake, there are several concerns about it:
- Proof of Stake provides additional incentives to hoard funds, which can lead to network centralisation.
- In addition, if a small group of people with enough funds band together, they can impose their own rules for how the cryptocurrency should function, something most minor users without control over forging would disagree with.
- Another problem with the PoS algorithm is the initial distribution of coins. To stake coins, you first need to generate them in some way. To get around this problem, PoS-based cryptocurrencies have to use various methods for the initial distribution of coins; for example, a Proof of Work algorithm.
Advantages and disadvantages of Proof of Stake algorithm
Advantages
Disadvantages
The incentive to hoard coins
No need for powerful, expensive mining equipment
A small group of major coin holders can dictate their rules to the entire network
The ability to effectively counter centralisation
The initial coin distribution problem
The pointlessness of a «51% attack»
Best Proof of Stake coins
Here is a list of the best Proof of Stake coins at the moment.
Best Proof of Stake (PoS) coins list
Description
The coin for a decentralised entertainment content sharing platform
The token for an open-source platform for assets and applications
The token for a product labelling and logistics platform
The token for a smart contract blockchain platform and value transfer protocol
A cryptocurrency with a focus on community input and open governance
The cryptocurrency of a multi-level blockchain platform designed to create decentralised applications based on smart contracts
The cryptocurrency of a platform designed to solve the problem of blockchain scalability
Ethereum and Proof of Stake
The developers of the second-most-popular cryptocurrency in the world, Ethereum, have long announced their intention to switch to the Proof of Stake algorithm. The date of this transition to the PoS algorithm was repeatedly postponed, but finally, on 1 December 2020, «Phase 0» began. The newly created Beacon Chain, a Proof of Stake blockchain, will act as the central coordination hub of Ethereum 2.0. Currently, the date of the full transition to the PoS is unknown, but it is assumed that it will take place in 2021.
Эфириум успешно перешёл на Proof-of-Stake (PoS). Что это значит для криптовалюты?
Сегодня в индустрии блокчейна состоялось историческое событие. Сеть Эфириума — второй криптовалюты по рыночной капитализации после Биткоина — перешла на алгоритм Доказательства доли владения или Proof-of-Stake (PoS). Обновление прошло без каких-либо проблем, поэтому теперь консенсус в отношении происходящего в сети достигается по новым правилам. При этом изменения в блокчейне уже ощутимы для всех участников комьюнити. Рассказываем о событии подробнее.
Подготовка к переходу Эфириума на PoS велась в течение нескольких лет. При этом тема стала настолько популярной, что обросла мифами и заблуждениями, которые мы уничтожили в отдельном материале. Рекомендуем ознакомиться, чтобы лучше понимать суть апдейта.
Эфириум перешёл на PoS
Сегодня сеть Эфириума создала первый блок в соответствии с алгоритмом консенсуса PoS. Им стал блок под номером 15537394, причём награда за него составила целых 45 ETH, то есть эквивалент 73 тысяч долларов по сегодняшнему курсу.
Награда за первый блок в сети Эфириума на базе PoS
Блок был добыт в 09:42:59, однако это ещё не означало успех обновления. Разработчикам было нужно промониторить ситуацию в сети и убедиться в её нормальной работе. В итоге спустя семнадцать минут создатель Эфириума Виталик Бутерин опубликовал твит. В нём он подтвердил, что апдейт блокчейна прошёл без проблем. Вот его реплика.
Финализация состоялась. Всем счастливого слияния. Это очень важный момент для экосистемы Эфириума. Каждый, кто приложил руку к данному обновлению, сегодня должен гордиться происходящим.
Сообщение об активации PoS в сети Эфириума
Информацию также подтвердил разработчик Эфириума Тим Бейко. Вот его реплика.
Всё хорошо, всё состоялось. Слияние проведено. Чёрт. Ребят, отличная работа!
Ещё он добавил скриншот с финализированным чекпоинтом сети, который означает факт успешного апдейта.
Сообщение о финализации чекпоинта в сети Эфириума
А теперь нужно разобраться в деталях обновления и его влиянии на сеть криптовалюты вместе с её пользователями.
Эфириум больше нельзя майнить
Наиболее заметное отличие обновлённой сети — отсутствие в ней майнеров, которых теперь заменяют валидаторы. Соответственно, зарабатывать ETH с помощью видеокарт больше нельзя.
Это видно по майнинг-пулам. К примеру, на пуле 2Miners не так давно добычей ETH занималось больше 100 тысяч человек. Сейчас Эфириум отсутствует в списке популярных криптовалют, а майнеры активно переходят на другие монеты.
В данный момент самой популярной монетой среди майнеров пула является Ethereum Classic. ETC копает почти 22 тысячи человек.
Самые популярные криптовалюты на пуле 2Miners
В целом исчезновение ETH из доступных криптовалют для майнинга — небольшая проблема. Других монет для добычи достаточно: речь идёт о Ravencoin, Ergo, Monero и так далее. Список альтернатив для майнинга мы опубликовали в этой статье.
Снижение эмиссии Эфириума. Новых эфиров стало меньше
В уже упомянутом первом блоке на базе PoS награда составила 45 ETH, однако этот показатель куда выше нормы. Если посмотреть более свежий блок, можно увидеть награду в 0.034267217668509841 ETH, например.
Низкая награда за блоки в сети Эфириума на базе PoS
Это предсказуемое изменение, ведь эмиссия в PoS-сети Эфириума снижается на 90 процентов в сравнении с PoW-блокчейном из-за меньших наград. А поскольку сжигание монет сохраняется, значит ETH как актив в том числе становится дефляционным. То есть новых эфиров будет создаваться меньше, чем уничтожаться.
Для наглядности приводим этот график. На втором показателе под названием “Supply Growth” (Рост предложения) видно, что после слияния общее количество эфиров в обороте будет сокращаться на 2.9 процента в год. Естественно, окончательный показатель может быть другим, однако в целом логика такая.
Показатель дефляционности ETH после обновления сети до PoS
К слову, платформа Ultrasound Money показывает, какую экономию в создании новых ETH обеспечил переход блокчейна Эфириума на PoS, причём делает это в прямом эфире. На скриншоте ниже видно, что с момента внедрения алгоритма PoS в блокчейне уже было создано на 199 ETH меньше, чем их бы образовалось в PoW-сети.
Разница в эмиссии эфиров после перехода блокчейна на PoS
Снижение энергопотребления блокчейна Ethereum
Поскольку для работы сети теперь не нужны видеокарты, энергопотребление блокчейна стало значительно меньше. Как сегодня отметил создатель Эфириума Виталик Бутерин, который процитировал блокчейн-исследователя Джастина Дрейка, переход Eth на PoS снизит энергопотребление в масштабах всего мира на 2 процента.
Накануне стало очевидно, что любители данной сети будут делать акцент именно на сокращении энергопотреблении Эфириума и его большую “зелёность” в плане экологии. В частности, представители команды разработчиков поделились сравнением уровня энергопотребления майнинга BTC и ETH с работой платформ YouTube и Netflix, добычей золота, индустрией гейминга и системой PayPal. Вдобавок справа здесь можно заметить расходы сети Eth на PoS, которые куда ниже всех других показателей рейтинга.
Уровень потребления электроэнергии различными нишами деятельности человека
Как ранее отмечали представители проекта, Эфириум на PoS требует на 99.95 процента меньше электричества, чем данная сеть на PoW.
Вдобавок пока блокчейн отличается большей стабильностью. За первые 100 блоков с момента слияния в сети был пропущен лишь один блок. Как отметил Виталик Бутерин, это происходит из-за того, что меньше блоков сталкиваются с лимитом ёмкости. И пока количество полностью заполненных блоков снизилось с 20 до около 10 процентов.
Вот график, на котором заметен переход Эфириума на PoS.
Стабильность сети Эфириума на базе PoS
Что будет с Эфириумом после PoS
В итоге разработчики выполнили поставленную цель и успешно перевели блокчейн на новый алгоритм консенсуса. Отныне Эфириум является куда более экологичной сетью, а сами эфиры ETH по сути можно считать дефляционным активом.
Очевидно, настолько масштабные изменения для всемирно известной криптовалюты хорошо повлияют на другие популярные PoS-проекты по типу Solana, Avalanche и прочих. Ну а девелоперам Эфириума стоит переходить к внедрению других важных нововведений по примеру шардинга, который в этот раз действительно скажется на уровне комиссий в сети.
Больше интересного ищите в нашем крипточате миллионеров. Там поговорим и другие темы, связанные с блокчейном и децентрализацией.
Ethereum 2.0. Как прошёл переход на PoS. ETH всё ещё децентрализован? Никто больше не майнит Эфир
15 сентября произошёл по-настоящему исторический момент для всего крипторынка. Блокчейн второй по капитализации криптовалюты Ethereum перешёл с алгоритма Proof of Work на Proof of Stake. Небольшой спойлер: слияние прошло без ошибок и сеть успешно обновилась, несмотря на неутихающие споры и противоречия мнений участников криптосообщества. Сегодня мы поговорим о том, как происходил переход, что принципиально изменилось в Эфириуме и чего ждать от монеты ETH дальше. Поехали!
Даже самый дорогой NFT-художник Beeple поддержал слияние Эфириума двумя масштабными работами. Изображение слева называется «PROOF OF STAKE», справа — «THE MERGE» (объединение).
1. Proof of Work&Proof of Stake и причём тут экология?
Для новичков поясню, алгоритм консенсуса — это механизм, который проверяет выполнение тех или иных правил. В случае с блокчейном он проверяет, что транзакция верна и протокол соблюден. При использовании алгоритма с доказательством проделанной работы или Proof of Work право добавить блок с транзакцией в блокчейн отдаётся тому участнику системы, который быстрее всех решил математическую задачу и предоставил доказательства её решения другим участникам системы, а те в свою очередь — подтвердили правильность этого решения. Этот процесс называется майнингом.
При реализации алгоритма с доказательством владения, он же Proof of Stake, право на добавление транзакции получает тот участник, на счету которого застейкано определённое количество монет.
Цель у обоих алгоритмов одна — добавить блок с транзакцией в блокчейн. Но если PoW использует метод конкурентной проверки, что в свою очередь требует всё больших затрат на электроэнергию, ведь сложность решения задачи (скорость хеширования) всегда растёт, то PoS выбирает участников сети, «заморозивших» наибольшее количество монет, а это не требует энергозатрат вообще. Если быть точным требует: на поддержание работы вашего устройства и серверов, но это сравнимо с погрешностью при расчёте энергозатрат на майнинг. Ещё в августе Bloomberg писал, что годовое потребление сети Эфириум держалось на отметке в 93,95 ТВтч. Это сопоставимо с «электро-аппетитом» большого европейского государства.
2. Beacon Chain. Merge. Тестовые сети и слияние.
Подготовка к переходу Эфириума на стейкинг началась ещё в конце 2020 года. Тогда и была запущена тестовая сеть Beacon Chain, целью которой являлось введение доказательства владения (PoS). Над разработкой этой сети работали десятки команд сообщества.
Изначально Beacon Chain существовала отдельно от сети Ethereum. После её запуска, тестирования и исключения всех возможных ошибок, было объявлено о слиянии с основной сетью.
Схема раздробленной версии Ethereum. Hsiao-wei Wang. Ehereum Foundation.
Сложность заключалась в том, что Ethereum был по-прежнему защищён алгоритмом PoW. Но технически разработчиками всё было реализовано грамотно, и 15 сентября слияние завершилось, а мы с вами увидели полноценную единую экосистему, в которой: Beacon Chain содержит всю логику для обеспечения безопасности и синхронизации частей Базы Данных, координирует дольщиков в сети, распределяя их по частям БД, над которыми они должны работать.
3. Что изменилось? Шардинг посредством случайной выборки.
И всё-таки. Что принципиально изменилось после обновления в распределении права на обработку транзакции? Для того, чтобы это понять, необходимо познакомится с понятием шардинг.
Шардинг — это процесс разделения базы данных по горизонтали для распределения нагрузки.
Самая простая для понимания версия шардинга — это шардинг посредством случайной выборки. Разделение посредством случайной выборки имеет более слабые свойства доверия, чем формы сегментирования, которые построены в экосистеме Ethereum, но для понимания этого ,будет достаточно.
Основная идея заключается в следующем. Предположим, что у вас есть цепочка PoS с большим количеством (например, 10000) валидаторов, и у вас есть большое количество (например, 100) блоков, которые необходимо проверить. Ни один компьютер не обладает достаточной мощностью, чтобы проверить все эти блоки до того, как появится следующий набор блоков.
Следовательно, мы случайным образом разделяем работу по проверке. Мы перемешиваем список валидаторов и назначаем первые 100 валидаторов в перемешанном списке для проверки первого блока, вторые 100 валидаторов — для проверки второго блока и т.д. Случайно выбранная группа валидаторов называется комитетом.
Когда валидатор проверяет блок, он публикует подпись, свидетельствующую о том, что он это сделал. Все остальные вместо проверки 100 целых блоков теперь проверяют только 10000 подписей — гораздо меньший объем работы. Вместо того, чтобы каждый блок транслировался через одну и ту же P2P-сеть, каждый блок транслируется в другую подсеть, и узлам нужно только присоединиться к подсетям, соответствующим блокам, за которые они несут ответственность (или интересуются по другим причинам).
Однозначно, что сеть стала работать быстрее. Увеличилась её пропускная способность, а следовательно Ethereum стал более масштабируемым.
4. Ethereum 2.0. Слияние завершено.
Сразу после перехода сложность и хешрейт майнинга упали до нуля. Эфир больше никто не майнит.
Сложность майнинга EHT. Источник — https://cryptoquant.com/asset/eth/chart Хешрейт майнинга EHT. Источник — https://cryptoquant.com/asset/eth/chart
5. Эфириум децентрализован? Последствия перехода стейкинг и регуляторы.
Помимо разговоров об окружающей среде, скорости транзакций и безопасности вокруг перехода Ethereum на PoS не утихали споры о том, останется ли блокчейн также децентрализован.
С распределение депозитов можете ознакомится на диаграмме ниже. Источник — Etherscan.
В целом, ситуация хоть и сомнительная (уж слишком большая доля принадлежит рынку Lido), но в целом терпимая. Давайте взглянем на разбивку по хешрейту Ethereum в разрезе популярных майнинг-пулов:
Здесь децентрализация прослеживается чётче. На самого крупного игрока Ethermine приходится всего 28,91% всего объёма.
На практике видно, что сеть останется более-менее децентрализованной. Почему это важно? На фоне санкций в адрес Tornado Cash, блокировок крипто счетов россиян и других подобных событий, появились слухи о том, что SEC (Комиссия по ценным бумагам США) заинтересовалась Эфиром. Ethereum Foundation придётся доказать, что их монета ETH не является ценной бумагой. В противном случае SEC будет иметь полное право регулировать Эфириум, что идёт вразрез с его идеологией.
Стоит ометить, что часть крупных валидаторов не против регуляции со стороны США, однако если посмотреть распределение по юрисдикциям, то можно заметить, что только треть валидаторов Ethereum географически находятся в США.
Распределение валидаторов Ethereum по странам.
6. Выводы. Куда «пойдет» Эфир?
Обновление эфира повлияло не только на его «внутреннюю кухню», но и на глобальный криптовалютный рынок. Блокчейн Виталика Бутерина и команды давно стал один из самых популярных инкубаторов для нового поколения приложений. На базе Ethereum создают самое разное ПО, а для описания всего спектра его применения не хватит и серии статей.
После обновления мы имеем совершенно новый актив. Более гибкий и доходный и безопасный для пользователей, более удобный и нативный для разработчиков, а также более открытый и понятный для регуляторов.
Успешное проведение Merge закрепило статус ETH как второй по величине криптовалюты в мире. А многие эксперты и вовсе считают, что доминацие Биткоина будет положен конец в течении пяти лет.
Как бы сильно не противился сектор традиционных финансов продвижению криптовалют, в будущем они неизбежно займут доминирующую позицию. И постоянно развивающийся Ethereum является одним из столпов этой индустрии. Всё, сказанное в статье не является инвестиционным советом или инвестиционной рекомендацией. Все решения принимайте только на основе своего личного анализа.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал, там мы рассказываем о крипте, блокчейн-технологиях и NFT простыми словами, разбираем перспективные проекты и освещаем свежие новости из метамира.
Ethereum 2.0 меняет правила игры? Объясняем Proof of Stake, Beacon Chain, шардинг, Docking
Так в чём же суть долгожданного Ethereum 2.0? Что такое Proof of Stake, Beacon Chain, шардинг и Docking? И каковы различные этапы их развёртывания? Ответы на эти вопросы вы найдёте в этой статье.
Обзор
Давайте начнём с обзора того, что такое Ethereum 2.0 и зачем он вообще нужен.
Ethereum 2.0, он же Eth2, представляет собой набор взаимосвязанных обновлений сети Ethereum, направленных на то, чтобы сделать Ethereum более масштабируемым, безопасным и устойчивым. Над этими изменениями работают несколько разных команд в экосистеме Ethereum, каждая из которых сосредоточена на создании определённой части всего обновления.
Теперь давайте быстро рассмотрим все основные цели Eth2.
Масштабируемость
Текущая сеть Ethereum поддерживает около 15 транзакций в секунду. Это становится ограничивающим фактором, когда речь идёт о привлечении миллионов новых пользователей и запуске множества децентрализованных приложений. Чтобы сделать Ethereum более масштабируемым, Eth2 нацелен на поддержку 1000 транзакций в секунду. Одно важное предостережение — увеличение количества транзакций в секунду не должно происходить за счёт увеличения размера узлов в сети.
Безопасность
Безопасность децентрализованной сети всегда является одним из главных приоритетов. Eth2 направлен на повышение безопасности сети от всех форм атак, включая “атаку 51%”, когда кто-то, контролируя большую часть сети, может принудительно внести мошеннические изменения.
Устойчивость
Хорошо известная модель консенсуса Proof of Work, основанная на доказательстве работы и используемая в текущей сети Ethereum, требует больших вычислительных мощностей и энергии. Eth2 стремится сделать Ethereum лучше для окружающей среды, заменив Proof of Work на Proof of Stake.
Первоначально набор изменений, необходимых для достижения этих целей, назывался “Serenity” (“Безмятежность”), но теперь большинство людей называют его Ethereum 2.0 или просто Eth2.
Что интересно, все эти цели почти всегда были в дорожной карте Ethereum, и они обсуждались ещё до официального запуска сети.
Начнём с одного из самых больших изменений — перехода модели консенсуса от Proof of Work к Proof of Stake.
Proof of Stake
Текущая модель консенсуса Ethereum — Proof of Work — это хорошо известный и проверенный в боях подход к созданию криптовалют.
В Proof Of Work майнеры инвестируют свои ресурсы — в основном электричество — для проверки транзакций и защиты сети. Эта модель требует огромного количества энергии для правильной работы и защиты сети от “атак 51%”.
Proof of Stake пытается решить проблемы энергопотребления, полностью избавившись от майнеров. Вместо машин, обеспечивающих безопасность сети, инвестируя свои ресурсы, модель консенсуса Proof of Stake опирается на экономические стимулы.
В Proof of Stake пользователи, которые хотят защитить сеть, делают ставку на свои ETH и становятся валидаторами. У каждого валидатора есть стимул для проверки транзакций, как и у майнеров в Proof of Work, получая вознаграждение за блок и комиссию за транзакцию.
Чтобы отговорить валидаторов от попыток обыгрывать систему и проверять мошеннические транзакции, в системе Proof of Stake реализован механизм, называемый “разрезанием”, при котором валидаторы теряют часть своих поставленных ETH, если они решают действовать нечестно.
Чтобы осуществить успешную “атаку 51%” в системе Proof of Stake, злоумышленник должен будет контролировать 51% валидаторов, что потребует владения 51% всех поставленных ETH — огромной суммы капитала.
Чтобы стать одним из валидаторов Eth2, требуется 32 ETH. Также можно делать ставки менее чем на 32 ETH, используя пулы для ставок, например, Rocketpool.
Награды для валидаторов зависят от количества поставленных ETH в системе. Они могут составлять более 18% в год, если в сети менее 1 млн ETH, и всего 1,81% или даже ниже, если в сети более 100 млн ETH.
Proof of Stake решает все 3 цели Eth2. Это делает Ethereum более устойчивым за счёт удаления энергоёмких майнеров, более безопасным, усложняя “атаку 51%”, и более масштабируемым за счёт разблокировки шардинга, которого было бы намного сложнее достичь в модели Proof of Work: скорее всего, это привело бы к уменьшению объёма вычислительной мощности в нескольких шардах.
На самом деле это хороший шаг в сторону шардинга.
Шардинг
Концепция сегментирования не относится к обновлению Eth2. На самом деле это обычный процесс в информатике, который позволяет разбить базу данных на несколько экземпляров, каждый из которых содержит часть всего набора данных. Каждый экземпляр будет известен как “shard” (“осколок”).
Что касается Eth2, каждый “шард” представляет собой отдельную цепочку. Первоначально их будет 64. Это напрямую решает проблемы масштабируемости Ethereum, поскольку шарды позволяют распределить нагрузку на сеть.
Кроме того, каждый узел Ethereum должен будет запускать только один из шардов. Это означает хранение лишь небольшого подмножества данных и упрощение работы узла без мощного оборудования. Упрощение работы узлов должно привести к увеличению числа участников сети, что означает большую децентрализацию и большую безопасность.
Первоначально шардинг просто предоставит дополнительные данные. Разделённые цепочки не смогут обрабатывать транзакции или смарт-контракты.
Здесь вы, вероятно, задаёте вопрос: так как же шардинг может улучшить масштабируемость без обработки транзакций или смарт-контрактов?
Повышение масштабируемости станет возможным благодаря масштабированию Layer 2 — в частности, rollups. Они позволяют объединять транзакции (и выполнение смарт-контрактов) off-chain, генерируя криптографическое доказательство и отправляя его в цепочку. Для этого процесса требуется только доступный шард для хранения доказательства. Это означает, что его можно использовать с начальной версией шардинга.
Вы можете узнать больше о масштабировании Layer 2 и rollups здесь.
Это не конец. Хотя сочетание шардинга и rollups должно привести к тому, что Ethereum сможет обрабатывать более 100 000 транзакций в секунду, есть ещё одно улучшение, которое можно сделать. Существует возможность обновить шарды и сделать их полностью исполняемыми так же, как текущая цепочка Ethereum. Ещё неизвестно, понадобится ли это улучшение или нет: в зависимости от того, насколько популярным станет решение для шардинга и rollups.
Также важно отметить, что в модели шардинга данных текущая цепочка Ethereum становится одним из шардов. И это единственный шард, способный обрабатывать транзакции и смарт-контракты.
Beacon Chain
Beacon Chain — это следующая важная концепция, которую необходимо изучить для полного понимания обновления Eth2.
Beacon Chain отвечает за координацию системы на основе Proof of Stake путём случайного назначения стейка для проверки различных шардов. Случайность важна, поскольку она предотвращает сговор стейкеров и захват шарда.
Beacon Chain в основном создаёт новую сеть Proof of Stake, которая работает параллельно с текущей цепочкой Ethereum. Его запуск — одна из первых задач в дорожной карте Eth2.
Первоначально валидаторы будут добавлять новые блоки в Beacon Chain, но они не будут проверять текущие транзакции основной сети Ethereum. Это станет возможным, когда текущая цепочка станет одним из шардов Eth2.
Docking
Это подводит нас к последней части всей головоломки Eth2 — Docking (“стыковка”).
Docking — это процесс, в котором текущая цепочка Ethereum становится одним из шардов в системе Eth2 Proof of Stake.
Этот процесс также ознаменует конец Ethereum Proof of Work, к которому мы привыкли, и полный переход к новой модели Proof of Stake.
Docking позволит запускать смарт-контракты в системе Proof of Stake. Вдобавок ко всему, он предоставит полную историю и текущее состояние Ethereum, что обеспечит плавный переход для всех держателей и пользователей ETH.
Давайте посмотрим, как все концепции, которые мы только что обсудили, вписываются во временную шкалу Eth2. Весь процесс разработки разбит на несколько этапов.
Фаза 0 — это первая фаза запуска Eth2, которая направлена на запуск Beacon Chain. Для этого необходимо достичь 16 384 валидаторов. Необходимое количество валидаторов было достигнуто 24 ноября, что позволяет запустить Фазу 0 в кратчайшие сроки — 1 декабря 2020 года.
Следующая — фаза 1 — фокусируется на шардинге, который мы описали ранее.
После того, как фаза 1 наступила, следующая фаза 1.5 фокусируется на процессе Docking и делает текущую цепочку Ethereum одним из шардов в Eth2. Похоже, обе фазы — 1 и 1.5 — будут завершены уже в 2021 году.
После достижения фазы 1.5 возможны 2 сценария: либо комбинации шардинга и rollups будет достаточно и не будет необходимости в дальнейших этапах, либо всё ещё будет потребность в решении для полного шардинга, которое приведёт нас к заключительной фазе — фазе 2. Это ещё предстоит увидеть после успешного завершения фазы 1.5.
Заключение
Даже несмотря на то, что начальная фаза 0 не сильно изменила текущую цепочку Ethereum, это всё ещё может иметь некоторые потенциально важные экономические последствия. Это связано с тем, что ETH, который отправляется валидаторам Eth2, блокируется и не может быть выведен до завершения фазы 1.5, что означает сокращение количества ETH в обращении текущей сети.
Что касается DeFi, похоже, что большая часть действий будет сосредоточена либо на исполняемом шарде, либо на одном из rollup решений 2 уровня — по крайней мере, на начальном этапе. Это связано с тем, что DeFi использует огромное преимущество composability (“компонуемости”) смарт-контрактов и более сложных транзакций. Поэтому наличие разных протоколов DeFi, которые не могут легко взаимодействовать друг с другом, не имеет большого смысла.
Так что вы думаете об Eth2? В конечном итоге это сделает другие блокчейны смарт-контрактов, также известные как “убийцы Ethereum”, неактуальными?
Если вам понравилось читать эту статью, вы также можете ознакомиться с Finematics на YouTube (англ.) и Twitter (англ.).