TL;DR
Ethereum 2.0 to długo oczekiwana aktualizacja sieci Ethereum (ETH), która niesie obietnicę znacznej poprawy działania i obsługi całej sieci. Kilka bardziej znaczących ulepszeń to m.in. przejście na algorytm Proof of Stake (PoS), łańcuchy odłamkowe i nowy blockchain główny, czyli tzw. łańcuch śledzący (beacon chain). Według przewidywań to wszystko i wiele innych rzeczy zostanie wprowadzonych w ramach starannie zaplanowanego harmonogramu.
Ale to tylko wierzchołek góry lodowej. Ponieważ Ethereum jest jedną z najpopularniejszych kryptowalut na świecie, jest kilka ważnych szczegółów, które decydują o tym, czym naprawdę jest Ethereum 2.0 i jaki będzie mieć wpływ na cały świat krypto.
Wprowadzenie
Od czasu premiery Ethereum rozwój nowych technologii w postaci aplikacji zdecentralizowanych (DApp) i innych blockchainów znacznie się rozszerzył. Co ważniejsze, wiele z tych technologii zostało zbudowanych na sieci Ethereum. Wystarczy pomyśleć o kilku największych innowacjach z dziedziny Zdecentralizowanych (DeFi) Finansów – znaczna ich część działa na Ethereum.
Niestety zaczęły się pojawiać problemy ze skalowalnością. Wraz ze wzrostem liczby transakcji w sieci Ethereum wzrosły koszty realizacji tych transakcji (za które płaci się gasem). Jeżeli Ethereum ma być platformą, która zapoczątkuje kolejną generację Internetu, ekonomia musi się zgadzać. W przeciwnym razie użytkowanie zrobi się niepraktyczne.
I tu pojawia się Ethereum 2.0. Proponowane aktualizacje ETH 2.0 do sieci Ethereum mają przede wszystkim rozwiązać problem skalowalności. Te ulepszenia stworzą kontrast dla istniejącej wersji Ethereum, z których wszystkie zostaną wdrożone zgodnie ze starannie przygotowanym planem.
Czym jest Ethereum 2.0?
Ethereum 2.0 (inaczej Eth2 lub "Serenity”) to długo oczekiwana aktualizacja sieci Ethereum, która obiecuje między innymi poprawę skalowalności sieci. Dzięki wdrożeniu kilku ulepszeń szybkość, wydajność i skalowalność powinny się poprawić jednocześnie nie naruszając bezpieczeństwa i decentralizacji.
Ta wersja Ethereum zawsze była na horyzoncie, ale jej wprowadzenie zajęło kilka lat. Głównym powodem jest fakt, że skalowanie blockchaina w bezpieczny i zdecentralizowany sposób jest trudnym zadaniem.
Na szczęście Ethereum 2.0 ma na celu rozwiązanie tego problemu poprzez wdrożenie kilku bardzo ważnych funkcji. To właśnie one ustanowią kilka kluczowych różnic między Ethereum, które znamy, a Ethereum, którego powinniśmy się spodziewać.
Różnice między Ethereum a Ethereum 2.0
Największe różnice między Ethereum i Ethereum 2.0 dotyczą wykorzystania mechanizmu konsensusu Proof of Stake (PoS), łańcuchów shardów i beacon chain. Przyjrzyjmy się tym różnicom bardziej szczegółowo.
Proof of Stake
Proof of Work (PoW) to metoda, przy użyciu której Ethereum (i wiele innych blockchainów) zapewnia bezpieczeństwo oraz aktualność sieci poprzez nagradzanie górników za tworzenie i weryfikowanie bloków na blockchainie. Niestety mechanizm PoW nie jest skalowalny, ponieważ w miarę rozwoju blockchaina wymaga coraz większej mocy obliczeniowej.
Mechanizm Proof of Stake (PoS) rozwiązuje ten problem, zastępując moc obliczeniową tzw. stopniem zaangażowania. Oznacza to, że jeżeli tylko masz co najmniej 32 ETH, możesz je alokować (tzn. zestakować), zostać walidatorem i otrzymywać wynagrodzenie poprzez potwierdzanie transakcji. Jeżeli chcesz dokładniej zgłębić sposób działania PoS i stakingu, zapoznaj się z artykułem Wyjaśnienie Algorytmu Proof of Stake.
Sharding
Każdy, kto chce uzyskać dostęp do sieci Ethereum, musi w tym celu użyć węzła. Na węźle jest zapisana kopia całej sieci, co oznacza, że węzeł musi pobrać, obliczyć, przechowywać i przetworzyć każdą transakcję od początku istnienia Ethereum. O ile jako użytkownik niekoniecznie musisz mieć własny węzeł tylko po to, aby realizować transakcje, o tyle prowadzi to do ogólnego spowolnienia.
Łańcuchy shardów są takie same, jak każdy inny blockchain, z wyjątkiem tego, że zawierają tylko określone podzbiory jednego całego łańcucha bloków. Pomaga to węzłom, ponieważ muszą zarządzać tylko wycinkiem lub fragmentem sieci Ethereum. Powinno to zwiększyć przepustowość transakcji i ogólną pojemność Ethereum.
Beacon chain
Ponieważ łańcuchy odłamkowe działają równolegle, coś musi zapewniać ich wzajemną synchronizację. Beacon chain właśnie tym się zajmuje, zapewniając konsensus wszystkim działającym równolegle shard chainom.
Łańcuch śledzący to zupełnie nowy blockchain, który odgrywa kluczową rolę w Ethereum 2.0. Bez niego nie byłaby możliwa wymiana informacji między shardami i nie byłoby mowy o skalowalności. Z tego powodu stwierdzono, że będzie to pierwsza funkcja, która zostanie wprowadzona na drodze do Ethereum 2.0.
Droga do Ethereum 2.0
Wdrożenie Ethereum 2.0 nie nastąpi od razu. Zamiast tego zostanie ono wydane w trzech fazach, z których każdej będzie towarzyszyć implementacja kolejnych funkcji, aby zapewnić sukces nowego Ethereum.
Faza 0
Pierwsza faza, lub faza 0, będzie poświęcona wydaniu łańcucha beacon, ponieważ ma on kluczowe znaczenie dla funkcjonalności łańcuchów shardów. Nie będzie jeszcze shard chainów, ale łańcuch beacon zacznie akceptować walidatorów (tj. stakerów) za pośrednictwem jednokierunkowej umowy depozytu.
Należy pamiętać, że wszyscy zarejestrowani walidatorzy, którzy stakują swoje tokeny ETH, nie będą ich mogli „odstakować”, dopóki nie zostaną w pełni wdrożone łańcuchy odłamkowe. Oznacza to, że tokeny ETH walidatorów będą zablokowane aż do kolejnej fazy.
Łańcuch śledzący został uruchomiony 1 grudnia 2020 roku i działa równolegle do sieci głównej. Od chwili uruchomienia łańcuch śledzący nie przetwarza transakcji w sieci głównej. Działa za to równolegle, dochodząc do konsensusu poprzez ustalanie aktywnych walidatorów oraz sald ich kont.
Faza 1/1.5
Następna faza jest właściwie mieszanką dwóch faz: fazy 1 i fazy 1.5. W fazie 1 zostały wprowadzone łańcuchy odłamkowe, które umożliwiają walidatorom tworzenie bloków na blockchainie przy użyciu PoS. Faza 1.5 to chwila, w której w sieci głównej Ethereum zostaną oficjalnie wdrożone łańcuchy odłamkowe i zacznie się przejście z PoW na PoS.
Faza 1/1.5 rozpoczęła się w roku 2021.
Megre
Merge (fuzja) jest ważnym krokiem na drodze do Ethereum 2.0 i stanowi zakończenie odejścia od PoW. Fuzja spowoduje przejście blockchaina Ethereum z mechanizmu konsensusu PoW na mechanizm PoS.
Merge polega na przeniesieniu bieżącego protokołu sieci głównej Ethereum na łańcuch śledzący. Jest to poważna zmiana, ponieważ wówczas transakcje Ethereum będą realizowane w nowej sieci PoS. Nowe tokeny ETH będą mintowane przez węzły w sieci, które stakują sporą ilość etheru w puli w celu zabezpieczania sieci i weryfikowania transakcji.
Fuzja nie jest hard forkiem, który skutkowałby powstaniem dwóch różnych wersji blockchaina. Ethereum będzie dalej działać jako jeden blockchain, a cała historia transakcji użytkowników zostanie scalona. Cała historia transakcji zapisana obecnie w sieci głównej nie ulegnie utracie – dlatego użytkownicy nie muszą podejmować żadnych działań, aby zabezpieczyć swoje aktywa.
Faza 2
Ostatnią fazą będzie faza 2, w której Ethereum 2.0 zacznie obsługiwać w pełni uformowane shardy i stanie się oficjalną siecią Ethereum. Łańcuchy odłamkowe będą również mogły współpracować ze smart kontraktami, umożliwiając twórcom aplikacji DApp i innych technologii bezproblemową integrację z Ethereum 2.0.
Według przewidywań faza 2 rozpocznie się z chwilą merge'u lub później.
Przemyślenia końcowe
Ethereum 2.0 to ważne ulepszenie sieci Ethereum z wielu powodów, a zwłaszcza jeśli chodzi o skalowalność. Bez nowych funkcji PoS, łańcuchów shardów i beacon chaina, Ethereum może ostatecznie stać się niezrównoważone i nie będzie już wiodącą platformą smart kontraktów w ekosystemie kryptowalut.
Wdrożenie Eth2 zajmie trochę czasu, a nawet może potrwać dłużej niż zakładają plany. Dobra wiadomość jest taka, że jest już w toku, a programistom Ethereum zależy, aby doprowadzić sprawę do końca.