Какво е Етериум 2.0?

етериум 2.0
2.0

ETH

Какво представлява Етериум 2.0?

Още при стартирането на Етериум през 2015 г. планът беше Етериум в крайна сметка да премине от сегашната консенсусна система за доказване на работа (PoW) към система за доказване на залог (PoS). Така след години проучвания и многобройни отлагания стартирането на Ethereum 2.0 с PoS вече е неизбежно.

Защо е нужно преминаването към PoS?

Проблемите пред 1.0 мрежата на Ethereum са комплексни и взаимносвързани, но накратко са следните:

Преминаването към Ethereum 2.0 има за цел да отстрани тези препядствия.

Както е известно, работното име на този проект е Етериум 2.0 или ETH2. Той има за цел да осъществи напълно прехода от копаене към залагане на етера. Също така и има и предизвикателната задача да гарантира, че това ще се случи плавно и безпроблемно, без да има щети за потребителите. Това е една от причините процесът да е разделен на отделни фази.

От 1 декември 2020 г. преходът към Етериум 2.0 включва няколко фази на прилагане и ще отнеме няколко години. Междувременно Ethereum 1.0 ще продължи да работи. Тя ще премине към новата система едва след като бъдат въведени всички промени.

Ethereum 2.0 ще включва няколко нововъведения, включително:

  • Процес на консенсус за потвърждаване на трансакции да приема
    валидатори вместо миньори, които ще получават новосъздадените ETH
  • Валидатори са тези, които депозират залог от поне 32 ETH
    на паралелен ETH блокчейн, наречен Beacon Chain
  • Shards – странични вериги, които допълват блокчейна
  • Възлите вече не трябва да съхраняват всички данни

Етериум 2 ще въведе и нова структура, състояща се не само от основната верига, но и от верига, която комуникира с множество споделени блокчейн вериги „shards“. Това ще позволи паралелно извършване на трансакции, което ще увеличи пропускателната способност на транзакциите и капацитета на мрежата.

Кога започва Етериум 2.0?

От 1 декември 2020 г. преходът към Етериум 2.0 включва няколко фази на прилагане и ще отнеме няколко години:

– Декември 2020 Фаза 0: Веригата Beacon стартира на първи декември 2020.

– През 2022 г. Фаза 1: Шардинг рамка.

– 2022 г. Фаза 1.5 и 2.0: наследената верига на Етериум ще стане част от новата блокчейн на Етериум. Очаква се през 2021 г. На този етап старата мрежа на Ethereum ще бъде преобразувана в мрежа за доказване на залог и ще бъде свързана с веригата на Ethereum 2.

– Фаза 3 – (кога, зависи от изпълнението на предишните фази) – финалните щрихи

етериум блокчейн

Фаза 0 на Serenity: Beacon chain и PoS

Веригата beacon е блокчейн, който се добавя към основна Етериум верига и работи паралелно с нея. Във функцията си на верига за доказване на залог тя е мястото, където участниците вече прилагат механизма за доказване на залог. Следователно тя вече се основава на залагане, но няма да позволява интелигентни договори или да предлага възможност за токени във фаза 0. С тази ограничена функционалност тя на практика отговаря само на критериите за тест в реално време за новата процедура за консенсус.

За да участват в процеса на залагане, т.нар. валидатори трябва да депозират 32 ETH във веригата beacon. Обменът се извършва едно към едно, т.е. всеки, който депозира 32 ETH, е депозирал 32 ETH2 във веригата beacon. Този процес е еднопосочен и обратното прехвърляне към Етериум 1.0 е невъзможно.

Генератор на случаен принцип определя кои валидатори ще се използват за гласуване на нови блокове. По този начин влиянието на отделните играчи изчезва, с това и възможността за манипулации. Ако валидатор действа срещу интересите на общността, се дължи наказателна такса („slashing“) под формата на ETH2. Так ако общият му залог падне под 16 ETH, съответният валидатор се изключва.

Валидаторите могат алтернативно да подават предложения за нови блокове и да гласуват за тяхната валидност. Във всеки блок има един предложител и няколко участници в гласуването. Последните представят т.нар. атестации (testates), които сами по себе си не се съхраняват във веригата.

Вместо това системата изпраща заявките до валидаторите чрез протокол peer-2-peer („aggregate signatures“). Така се намалява броят на транзакциите и се отваря повече пространство за съхранение като цяло. По този начин се елиминират и разходите за газ.

Ако бъдат получени достатъчно свидетелства, механизмът добавя блока към блокчейна.

Етериум 2.0 Фаза 1: Рамка за разделяне

Основната цел на актуализацията на Serenity от Фаза 1 е въвеждането на вериги от шардове и рол-апс. Sharding е авангардно решение за мащабиране, което разделя мрежата на Ethereum на по-малки shards, за да увеличи както капацитета, така и скоростта на трансакциите. Roll-ups инициира процес на агрегиране на трансакции извън веригата, който обединява трансакциите за изпълнение преди потвърждаване в основната верига. Очаква се двете техники, приложени съвместно, да бъдат от полза за транзакционните възможности на Етериум.

Актуализацията на фаза 1 на Етериум 2.0 ще раздели единичната блокчейн на Етериум на 64 shard вериги. Когато шардингът бъде напълно реализиран, веригата Beacon Chain в крайна сметка ще служи като базов слой на Етериум блокчейн, осигурявайки сетълмент на трансакциите, извършвани в шардинг веригите. Тези функции от Фаза 0 и Фаза 1 обаче няма да функционират заедно до следващите фази: Фаза 1.5 и Фаза 2.

Очаква се Фаза 1 да се появи по някое време през 2022 г., ако не се появят още пречки в разработването.

Етериум 2.0 – Фази 1.5 и 2: преодоляване на различията

До този момент от графика за разработка на Serenity Ethereum 1.0 и Ethereum 2.0 остават две напълно различни екосистеми. ETH, прехвърлени от стария протокол към веригата Ethereum 2.0 Beacon Chain, не могат да бъдат върнати обратно, а dApps съществуват само в блокчейна, в който са създадени. Задачата на Фаза 1.5 до голяма степен е да осигури мост между двете среди.

Сливането на двата протокола на Етериум се нарича разговорно „docking“ – при него наследената главна мрежа на Етериум 1.0 ще бъде „докирана“ с веригата Beacon Chain и придружаващата я архитектура от дялове. Блокчейна Ethereum 1.0 ще се превърне в една от 64-те shard вериги, всички от които ще работят с новия протокол Ethereum PoS. Шардът на главната мрежа на Ethereum 1.0 ще предоставя историята и текущото състояние на Ethereum на веригата Beacon, което ще направи прехода от едната мрежа към другата по-плавен. След това Beacon Chain ще управлява и координира валидаторите и техните отговорности с различните shard вериги.

Фаза 1.5 ще свърже досегашните независими компоненти на Фаза 0 и Фаза 1 – и ще представлява първият път, когато Етериум 2.0 е официално в действие и ефектите му най-накрая се усещат. Майннетът на Етериум 1.0, съдържащ се в шард верига, най-сетне ще внесе функционалността на интелигентните договори в новата система. Фаза 1.5 се планира да бъде доставена някъде между 2021 и 2022 г., известно време след като Фаза 1 бъде реализирана и се установи, че e функционираща и е без грешки.

След като наследеният блокчейн на Етериум 1.0 бъде успешно докирана в екосистемата на Ethereum 2.0 и бъде напълно тестван, ще влезе в сила Фаза 2. Фаза 2 ще даде на shard веригите възможността да обработват трансакции и интелигентни договори, а не само да обработват данни, както е ограничено във Фаза 1 – ефективно превръщайки всяка от тях в собствена пълноценна мрежа.

Друго развитие, което пристига в тази фаза, е добавянето на езици за програмиране на интелигентни договори. Досега интелигентните договори се кодираха само с помощта на родния език за програмиране Solidity на Ethereum – Фаза 2 на Serenity ще им позволи да бъдат написани на всеки език за програмиране.

Фаза 2 е технически различна, но допълваща Фаза 1.5, а графикът за пускането ѝ ще последва веднага след успешното тестване на Фаза 1.5.

Фаза 3 на Етериум 2.0: финални щрихи

Етап 3 е най-слабо дефинираният етап. По същество това е междинна фаза, запазена за всякакви различни възникнали нужди или проблеми, които трябва да бъдат разрешени, преди Ethereum 2.0 да се счита за официално завършен. Това може да включва, например, създаването на допълнителни вериги от шардове в допълнение към първоначалните 64, или повишена защита на личните данни или сигурността.

Според изчисленията завършването на всяка фаза на Serenity ще отнеме приблизително шест до осем месеца. С пускането на веригата Beacon във фаза 0 през декември 2020 г., предварителната дата на завършване на проекта Serenity се очаква да бъде някъде през 2023 г. Поради тази причина, в хода на обновяването предварителните срокове се очаква да бъдат коригирани. Бъдещето на Етериум на практика е силно свързано с успешното представяне на ъпгрейда.

Важно е да се знае, че разработката, която в момента се предприема в мрежата на Етериум е доста иновативна. Това е амбициозно начинание с много неизвестни. Мястото, което заема Етериум днес е резултат на невероятната работа, която вече е извършена от мрежата Етериум и от цялата блокчейн индустрия.

Потенциалът е ясно очертан: революция на децентрализираната технология, когато всичко по Етериум 2.0 бъде завършено.