Czym jest Ethereum 2.0? Wszystko, co powinieneś wiedzieć

7 min czytania
Ethereum-blockchain.png

W ostatnim czasie dość często mówi się o Ethereum 2.0. Jest to termin wykorzystywany do opisania szeregu potencjalnych aktualizacji, które nastąpią w sieci Ethereum. Jakich zmian możemy się spodziewać?

Spis treści:

  • Problemy w Ethereum 
  • Ethereum 2.0 – opis ulepszeń
  • Zalety i wady modelu Casper
  • Postępy w pracy 

Problemy w Ethereum 

Warstwa 2.0 ma za zadanie rozwiązać problem ze skalowalnością. Jest to bez wątpienia priorytet dla Ethereum. Aby mogło ono zrealizować swoją wizję i stać się komputerem świata, musi w dość szybkich tempie obsługiwać transakcje finansowe, inteligentne kontrakty oraz zdecentralizowane aplikacje w swojej sieci. Początkowo Ethereum mogło przetwarzać tylko 5-15 transakcji na sekundę. To zaś nie pozwalało mu konkurować z systemami płatności takimi, jak Visa czy MasterCard, które obsługują nawet do 2 tysięcy transakcji na sekundę. Duża różnica, prawda?

Obecnie jednak, po przejściu pierwszej części ósmej aktualizacji sieci o nazwie Instanbul, która została wdrożona 8 grudnia 2019 roku, skalowalność uległa znacznej poprawie. Aktualnie warstwa 1 przekracza 2 000-krotnie wydajność natywnej wersji pierwszego protokołu. Według doniesień StareWare, Instanbul pozwoli sieci Ethereum na przetwarzanie 9 tysięcy transakcji na sekundę przy 75 gazach.

Źródło: StarkWare

Zwiększona skalowalność w sieci Ethereum związana jest z implementacją rozwiązań takich, jak: Sharding i Plasma. 

Zwiększenie skalowalności w Ethereum

Sharding
  • Rozwiązanie skalowalności pierwszej warstwy, które wykorzystuje microchains do sprawdzania poprawności rożnych transakcji w łańcuchu bloków Ethereum
  • Nie jest konieczne, aby wszystkie węzły w łańcuchu bloków weryfikowały transakcje, grupa węzłów może to robić niezależnie
Plasma
  • Rozwiązanie drugiej warstwy
  • Struktura, która pozwala na tworzenie  tzw. „potomnych” łańcuchów bloków, które wykorzystujących główny blockchain Ethereum, jako warstwę zaufania
  • Pomaga blockchainowi Ethereum obsługiwać znacznie większe zbiory danych, niż było to możliwe

Zdaniem Vitalika Buterina Sharding w połączeniu z Plasmą będzie w stanie zwiększyć skalowalność sieci o milion transakcji na sekundę. Choć wdrożenie aktualizacji Instanbul przebiegło pomyślnie, na horyzoncie pojawiły się kolejne przeszkody. Trudność wydobycia Ethera zwiększyła się wcześniej, niż zakładano. W efekcie musiało dojść do kolnej aktualizacji sieci o nazwie Lodowiec Muir. Miała ona miejsce 2 stycznia 2020 roku. Rozwiązanie to opóźniło wzrost trudności kopania ETC o kolejne 4 miliony bloków (około 611 dni).

Czym tak właściwie jest ta „bomba trudności”, potocznie nazywana również „epoką lodowcową”? Otóż to nic innego, jak algorytm mający na celu zwiększenie trudności w wydobycia kolejnych bloków ETC wraz z upływem czasu. W jakim celu go stworzono? Otóż wywodzi się on z początkowych koncepcji Ethereum. Epoka lodowcowa została zakodowana częściowo po to, by wymusić regularne hard forki, jako sposób na znormalizowanie pomysłu modernizacji sieci. 

Należy dodać, że uruchomienie Ethereum było planowane w czterech głównych etapach: Frontier, Himestead, Metropolis, Byzantium i Conspantinople oraz Serenity.

Według Vitalika Buterina – twórcy projektu Ethereum, Senerity to nowa nazwa dla Ethereum 2.0. Ogólnie można by tak pomyśleć o wszystkich aktualizacjach, które zabiorą nas do tej fazy, jednak w dużej mierze pozostaje to kwestią Senerity. Ulepszenia te odnoszą się do punktów krytycznych Ethereum, a co za tym idzie, przenoszą go na wyższy poziom.

Ethereum 2.0 – opis ulepszeń

Jedną z aktualizacji będzie zmiana sposobu wydobycia ETH z Proof of Work (PoW) na Proof of Stake (PoS). Podczas konferencji dla programistów – Devcon 5, która miała miejsce w październiku 2019 roku, sam Vitalik Buterin stwierdził, że po wdrożeniu algorytmu konsensusu sieć Ethereum stanie się bezpieczniejsza, niż Bitcoin. Należy przypomnieć o tym, że już od 2015 roku programiści planowali przejście na model stakowania ściśle związany z PoS. Implementacja ta została określona mianem Casper. 

W przeciwieństwie do PoW, podczas którego górnicy potrzebują koparek kryptowalutowych do wydobycia (miningu) ETH, w przypadku wdrożenia Casper proces ten zostanie całkowicie usunięty. Weryfikacja oraz walidacja nowych bloków transakcyjnych będzie zaś przeprowadzana przez weryfikatory bloków, które zostaną wybrane zgodnie ze stawką. Innymi słowy, siła głosu każdego walidatora będzie uzależniona od ilości Etheru. Przykładowo osoba, która zdecyduje się zdeponować 64 ETH zyska podwójną wagę głosu, w stosunku do użytkownika, który przeznaczyłby na to minimalną stawkę. Aby zostać walidatorem bloku w pierwszej fazie Serenity użytkownicy będą musieli zdeponować minimalną stawkę w wysokości 32 ETH w inteligentnej umowie opartej na poprzednim blockchainie Ethereum 1.0.

Jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, wybrane zostaną losowe komitety walidatorów, aby zaproponować nowe bloki i ostatecznie otrzymać za to nagrodę. Ta z kolei prawdopodobnie złożona będzie wyłącznie z opłat transakcyjnych, ponieważ nie będą istniały już dotacje blokowe (nagrody za blok). 

Oczywiście każda implementacja PoS może być prezentowana poprzez zróżnicowane podejście z własnymi modelami nagradzania. Warto mieć na uwadze fakt, iż model Casper jest obecnie w fazie rozwoju, wiele szczegółów zaś nie zostało jeszcze zdefiniowanych.

Zalety i wady modelu Casper

Jedną z głównych zalet tej modyfikacji będzie to, iż po wprowadzeniu stakingu sieć Ethereum wyeliminuje mechanizm wydobycia ETH. W konsekwencji górnicy staną się zbędni w procesie zabezpieczania sieci blockchain. 

Kolejna potencjalną korzyść wiąże się z bezpieczeństwem. Zasadniczo Casper stanie się cyfrowym księgowym zarządzającym księgą sieci Ethereum 2.0. Wchodząc w tę rolę zyska również możliwość karania nieuczciwych walidarorów, chociażby poprzez przejęcie stake'owanych środków ETH. Z tego też względu próby ataku sieci od wewnątrz będą sporadyczne z uwagi na przykre konsekwencje. Należy jednak dodać, że w dalszym ciągu trwają rozmowy nad możliwością dokonania ataku typu 51% oraz nad przykładowymi rozwiązaniami, które by temu zapobiegły.

Ostatnią z zauważalnych zalet płynących ze wdrożenia Casper jest zwiększenie decentralizacji sieci Ethereum. W tym momencie największą siłą przebicia oraz możliwości mają Ci, którzy dysponują odpowiednimi zasobami do przeprowadzania miningu. Po wprowadzeniu zmian, każdy będzie mógł stać się walidatorem. Wystarczy, że zakupi odpowiednią ilość kryptowaluty Ether. W ten oto sposób dołoży swoją cegiełkę w obszarze zabezpieczania sieci blockchain Ethereum 2.0. 

Jeżeli chodzi zaś o ograniczenia, należy wziąć pod uwagę sytuację w której system walidacji bloków napotka na jakikolwiek problem bądź nieścisłości. Wówczas Casper nie będzie w stanie sfinalizować bloków. Kolejną wadą jest to, że w dalszym ciągu nie jest on odporny na wspomniany wyżej atak typu 51%. Deweloperom nie udało się również wprowadzić spójnej metodologii działania na wypadek wystąpienia forka.

Postępy w pracy

Według raportu opublikowanego przez Johna Starka zatytułowanego: The Year of Ethereum 2019, w ubiegłym roku sieć ta poczyniła ogromne postępy. Plan rozwoju Ethereum stał się bardziej przejrzysty, ponieważ rozwiązano trudne problemy inżynieryjne. Według autorów raportu, Ethereum wkroczyło do głównego nurtu. Z platformy tej korzystają jednakowo duże korporacje, jak i instytucje finansowe. Ponadto zauważono wczesne oznaki rozwoju gier oraz zdecentralizowanych organizacji autonomicznych (DAO) w owej sieci. W 2019 roku udoskonalono Ethereum 1.0 oraz podłożono podwaliny pod uruchomienie Ethereum 2.0 w drugim kwartale 2020 roku.

Z raportu wynika, iż istnieją tylko dwa blockchainy o znaczonym zastosowaniu: Bitcoin i Ethereum. Na załączonym poniżej screenie widzimy, 16 najlepszych łańcuchów bloków uszeregowanych według uiszczonych opłat (z wyłączeniem tych, w których takowe nie występują). Źródło: Coinmetric.io

Końcową wizją Ethereum od zawsze był skalowalny blockchain oparty na PoS. Pomimo postępu technologicznego sam PoW jest wadliwy. Ethereum 2.0 jest dość rozbudowanym projektem, który będzie wdrażany etapami przez kilka kolejnych lat. 

Oczywiście w dalszym ciągu trwają dyskusje nad najlepszymi podejściami do wdrożenia fazy 1 i 2, a także tego, jak w najprostszy sposób przenieść blockchain Ethereum do Ethereum 2.0.

Należy dodać, że idea warstwy 2 skupia się na możliwości wykonywania obliczeń poza łańcuchem (off-chain), zachowując jednocześnie charakterystyczne gwarancje bezpieczeństwa Ethereum. Druga warstwa może przetwarzać transakcje znacznie szybciej, niż łańcuch główny, co doprowadzi do zwiększenia skalowalności sieci.

Zobacz również: Scentralizowane bazy danych vs zdecentralizowane bazy danych. Wady i zalety

Oceń post

Twój głos został już dodany.
Ocena: 5 z 5
Liczba ocen: 1
Komentarze
Wyrażam zgodę na przetwarzanie danych osobowych na zasadach określonych w polityce prywatności oraz polityce cookies. Jeśli nie wyrażasz zgody na wykorzystywanie cookies we wskazanych w niej celach, w tym do profilowania, prosimy o wyłącznie cookies w przeglądarce lub opuszczenie serwisu. Więcej Akceptuję