The Merge: объяснение обновления Ethereum

Основы

С момента запуска в 2015 году Ethereum зарекомендовал себя в блокчейн-пространстве как широко используемая децентрализованная вычислительная платформа. Тысячи проектов были построены на блокчейне Ethereum. Несмотря на то, что он остаётся значимым игроком в отрасли, текущая инфраструктура нуждается в улучшениях, чтобы справляться с растущим спросом по всему миру. Для оптимизации масштабируемости команда Ethereum предложила ряд улучшений, которые сформируют будущее сети. Эти изменения включают Beacon Chain, The Merge, The Surge, The Verge, The Purge и The Splurge.

Зачем нужны обновления Ethereum?

Блокчейны проектируются как децентрализованные системы, не зависящие от центрального управляющего органа. Такой подход избавляет от централизованной структуры власти и даёт множество преимуществ: обеспечивает беспрепятственный доступ, создаёт доверительную платформу без необходимости доверия к третьим сторонам и повышает безопасность сети за счёт уменьшения риска единой точки отказа.

По мере роста использования блокчейнов платформы должны гарантировать, что их сети способны обрабатывать требования к скорости обработки транзакций по всему миру — то есть требования к масштабируемости. Если этого не происходит, сеть перегружается множеством ожидающих транзакций и возникает консенсусная загруженность. Как правило, это приводит к росту комиссий за транзакции.

Трилемма блокчейна (Blockchain Trilemma), предложенная Виталиком Бутериным, объясняет сложность одновременного достижения масштабируемости, безопасности и децентрализации в блокчейнах при сохранении их децентрализованного характера. Эту проблему часто называют трилеммой масштабируемости.

Виталик Бутерин отметил, что сеть Ethereum не могла удовлетворять требованиям масштабируемости из-за механизма консенсуса PoW. Такой тип блокчейна довольно сложно масштабировать по ряду причин. В частности, он ограничивает количество транзакций, которое может обработать один блок, и требует постоянного майнинга блоков.

Например, Bitcoin спроектирован так, чтобы блоки создавались в среднем каждые 10 минут, основываясь на сложности майнинга, автоматически корректируемой протоколом. Хотя дизайн Bitcoin очень безопасен, время создания блока и ограничение числа транзакций в блоке могут приводить к перегрузкам в пиковые периоды. Это часто сопровождается повышением комиссий и увеличением времени подтверждения транзакции.

Команда Ethereum предложила новый набор обновлений, получивших общее название Ethereum 2.0 (ETH 2.0), чтобы противостоять ограничениям протокола PoW.

Обзор обновлений Ethereum 2.0

Пакет обновлений Ethereum 2.0 включает Beacon Chain и The Merge, которые уже были развернуты, а также планы по The Surge, The Verge, The Purge и The Splurge. После завершения всех обновлений блокчейн Ethereum станет более эффективным, безопасным и устойчивым, сохранив при этом децентрализованный характер сети.

The Beacon Chain

Beacon Chain была выпущена первой как Фаза 0 1 декабря 2020 года и ввела PoS в сеть Ethereum. Она работает параллельно с основным сетевым уровнем Ethereum, позволяя пользователям участвовать двумя способами: стейкингом ETH или запуском клиентского ПО для обеспечения консенсуса и безопасности сети. Это обновление ознаменовало начало серии крупных изменений для Ethereum.

The Merge

The Merge — это ключевая инициатива Ethereum по решению задач масштабируемости. Она объединяет ранее разделённые уровни в экосистеме Ethereum: уровень исполнения (execution layer) и Beacon Chain, отвечающую за консенсус.

После слияния Ethereum перешёл от механизма консенсуса PoW к PoS. Вместо майнинга блоки теперь будут формироваться узлами, называемыми валидаторами. С фиксированными интервалами один из валидаторов случайным образом выбирается для валидации предлагаемого блока. Для стимулирования участия валидаторов предоставляются вознаграждения в виде чаевых от комиссий за транзакции и наград за стейкинг. Поскольку валидаторы не соревнуются за добавление блока, PoS требует меньших ресурсов по сравнению с PoW, делая механизм более устойчивым и энергоэффективным.

Токен ETH

Транзакции Ethereum были объединены в Beacon Chain, однако токен ETH остался в обращении. Доступ к средствам ETH после The Merge сохраняется, и никаких действий по подготовке к обновлению предпринимать не нужно.

После The Merge система эмиссии токенов была пересмотрена: теперь примерно 1 600 ETH в день поступают исключительно в виде вознаграждений за стейкинг. Это значительно меньше по сравнению с примерно 13 000 ETH в день — суммой майнинговых и стейкинговых вознаграждений — которая распределялась ранее через систему эмиссии.

Что будет после Merge?

Хотя официальных заявлений по другим будущим обновлениям Ethereum, таким как The Surge, The Verge, The Purge и The Splurge, не было, шардирование планируется после The Merge в 2023 году.

Ethereum стремится повысить масштабируемость за счёт внедрения шардирования, что должно снизить стоимость и время проведения транзакций. Этот процесс создаёт шарды — отдельные цепочки с меньшими объёмами данных. Благодаря наличию локализованной информации узлам становится проще проверять транзакции.

Внедрение шардирования как решения для масштабирования требует значительной работы и времени. Тем не менее успешная реализация может стать прорывом для блокчейн-технологии в целом, особенно для Ethereum, улучшив возможности хранения и доступа к данным.

Процесс шардирования будет состоять из нескольких этапов: шарды версии 1 будут поставлять больше данных в систему, а шарды версии 2 — хранить и исполнять код. Также будет обеспечено взаимодействие и обмен информацией между этими версиями.

Ethereum готовится к возможному взрывному росту числа транзакций в случае массового принятия. Множество решений может снизить нагрузку на сеть и защитить от проблем, связанных с недостаточной масштабируемостью. Эти подходы не только увеличивают скорость и пропускную способность транзакций, но и помогают удерживать комиссии пользователей на низком уровне.

Результаты обновления Merge

Ethereum, один из самых известных проектов второго поколения блокчейнов, начинался с начального предложения в 72 миллиона ETH. Большая часть этого запаса использовалась в модели PoW для стимулирования майнеров к обеспечению безопасности сети.

The Merge задуман как фундамент для интеграции новых решений по масштабированию и является вторым в серии значимых обновлений сети Ethereum. По завершении всех обновлений Ethereum, вероятно, будет готов обрабатывать больше транзакций без ущерба для безопасности или децентрализации.