Восьмий хардфорк Ethereum - ще один крок до алгоритму консенсусу Proof-of-Stake

У неділю, 8 грудня, має відбутися запланований Хардфорк Ethereum під назвою Istanbul. Він станевосьмим за рахунком великим оновленням в мережідругий за капіталізацією криптовалюта і, як очікується, покладе початок переходу на ETH 2.0 - новий етап в еволюції проекту, який передбачає в майбутньому міграцію на алгоритм консенсусу Proof-of-Stake.

У цьому матеріалі ми розглянемо, які зміни чекають мережу Ethereum після майбутнього апгрейда, і що чекає її в подальшому.

Спочатку Ethereum замислювався якдецентралізованого інтернету - блокчейн-платформи, на базі якої компанії можуть створювати продукти та смарт-контракти. Сьогодні Ethereum є притулком для численних децентралізованих додатків (dApps) - від різних блокчейн-ігор і проектів з власними токенами до набирають популярність децентралізованих фінансів (DeFi). Однак у міру зростання їх числа платформа відчуває все більше проблем з пропускною спроможністю транзакцій.

Що лежить в основі Ethereum алгоритм консенсусуProof-of-Work (PoW) прекрасно справляється зі своїм завданням у випадку з біткоіни, забезпечуючи безпеку першої криптовалюта, однак для ефіру цей механізм, як вважають провідні розробники проекту, швидше за стає на заваді. Особливо це актуально для корпоративних рішень, які потребують швидких транзакціях і високою масштабованості мережі. Крім того, нерідко звучить і критика на адресу Майнінг криптовалюта на базі PoW через високий споживання електроенергії і негативного впливу на навколишнє середовище.

Що стоїть перед Ethereum виклик стає ще більшсерйозним, враховуючи той факт, що з 2013 року, коли була запущена платформа, загальна картина на ринку сильно змінилася. Сьогодні Ethereum вже не є єдиною платформою смарт-контрактів, відчуваючи гостру конкуренцію з боку цілого ряду інших проектів, які пропонують високу масштабованість в комбінації з більш низькими комісіями.

Все це ставить Ethereum перед неминучим вибором: або пройти через непростий шлях змін, або з великою ймовірністю втратити свого нинішнього статусу провідної платформи для розробників додатків.

Подібні перспективи в плани розробників, втім, навряд чи коли-небудь входили, і подальша еволюція Ethereum вже довгий час залишається ключовим предметом гарячих дискусій в співтоваристві.

Віталік Бутерін: масштабованість мережі Ethereum - «проблемну ділянку», блокчейн майже заповнений

Саме оновлення Istanbul складається з двох частин, перша з яких і має відбутися орієнтовно в ніч із суботи на неділю.на блоці # 9069000. Друга його частина під назвою Berlin попередньо запланована на першу половину 2020 року.

Майбутній апгрейд, серед іншого, забезпечитьсумісність Ethereum з криптовалюта Zcash, підвищить масштабованість рішень на основі технології докази нульового розголошення (SNARKs і STARKs), а також змінить вартість газу різних операційних кодів (опкодов) з метою утруднити спам блоків і підвищити стійкість мережі до DoS-атак.

Включені в Istanbul EIP's

EIP (Ethereum Improvement Proposals) -пропозиції щодо поліпшення протоколу Ethereum, які виносяться на обговорення розробниками перед кожним хардфорком. У процесі підготовки до Istanbul було затверджено шість таких пропозицій:

EIP-152- ця пропозиція вводить новийпередкомпільований контракт, який впроваджує функцію компресії F, що використовується у криптографічному алгоритмі Blake2. Мета – створення інтероперабельності між віртуальною машиною Ethereum (EVM) та Zcash чи іншими криптовалютами на базі протоколу Equihash.

EIP-1108– спрямоване на зниження передкомпільованоївартості газу (комісії при виконанні смарт-контрактів), що у свою чергу сприятливо позначиться на розробці низки рішень у сфері приватності та масштабування мережі.

EIP-тисячу триста сорок чотири– пропозиція щодо використання ID ланцюга з метоюзапобігання атакам повторного відтворення транзакцій між різними блокчейнами. Досі таких чітких специфікацій щодо встановлення ID ланцюга для певної мережі не було, і все визначалося вручну операторами клієнтів та спільнотами тієї чи іншої мережі.

EIP-1884– дана пропозиція спрямована на підвищеннявартості газу для певних опкодів, які на тлі швидкого зростання мережі Ethereum стали споживати більше ресурсів (CPU, пам'ять тощо). На думку розробників, таким чином вдасться досягти кращого балансу між витратою газу та споживанням ресурсів.

EIP-2028– пропозиція спрямована на зниження вартостігазу при виклику ончейн-даних з нинішніх 68 одиниць за байт до 16 одиниць. Це підвищить пропускну спроможність мережі, оскільки у один блок можна буде помістити більше даних.

IP-2200– пропонує структуроване визначеннязмін урахування витрати газу для опкода SSTORE. Це створить додаткові можливості використання систем зберігання контрактів, знижуючи зайві комісії.

Друга частина апгрейда (Berlin), як очікується,відбудеться до кінця червня 2020 року. У неї повинні увійти пропозиції, що вимагають більше часу для тестування, наприклад, викликає чималі розбіжності EIP-1057 - видозмінений алгоритм Майнінг ProgPoW, орієнтований на зниження впливу ASIC-пристроїв.

В кінцевому рахунку, як сподіваються розробники, позавершенні обох частин поновлення мережу Ethereum стане швидше, дешевше і більш масштабованої. Всього цього вони розраховують домогтися без шкоди для децентралізації та гнучкості мережі.

На шляху до Ethereum 2.0

Активація Istanbul також повинна стати початком переходу до Ethereum 2.0 - новий етап в еволюції мережі, знаменующему собою міграцію на алгоритм консенсусу Proof-of-Stake (PoS).

Засновник Ethereum Віталік Бутерін анонсував перехід на нову версію платформи під назвою Serenity рік тому на конференції Devcon4 в Празі.

Протокол Casper, в результаті якого повиненвідбутися перехід Ethereum на алгоритм Proof-of-Stake, знаходиться в розробці вже кілька років. Через його об'єднання з спрямованим на масштабування мережі шардінгом (безліччю паралельних ланцюгів, пов'язаних з основною, для виконання різних смарт-контрактів і забезпечення роботи децентралізованих додатків), проект також іноді називали Shasper.

Однак, як заявив тоді Бутерін, це не найправильніше назва, і краще за все повернутися до колись запропонованого Serenity.

«Serenity - це всесвітній комп'ютер, і саме цим він і повинен бути, а не якимось смартфоном 1999 року, на якому можна грати в" змійку ",- сказав він.

У травні 2019 року Ethereum Foundation,некомерційна організація, яка займається просуванням та підтримкою розробки екосистеми Ethereum, повідомила про виділення $30 млн на розвиток ключових проектів екосистеми, з яких $19 млн підуть на "ефір майбутнього".

Ці зусилля, судячи з усього, не пройшли даром. За заявами розробників, Ethereum 2.0 буде являти собою окремий блокчейн з новим токеном, який буде працювати паралельно з поточною версією. Цей блокчейн отримав назву Beacon Chain і вже має власну тестову мережу.

Як обіцяють розробники, користувачі будутьмати різні опції для переходу зі старої мережі в нову, і хоча цей процес не обіцяє стати простим, на їхнє переконання, реалізація цього завдання необхідна для того, щоб Ethereum міг залишатися конкурентоспроможними.

У той же час сам Віталік Бутерін не так давновизнав, що незважаючи на серйозну рівень опрацювання технології, він не може з упевненістю сказати, наскільки самі учасники мережі зацікавлені в підтримці децентралізації після переходу на механізм консенсусу Proof-of-Stake.

«Наприклад, люди просто будуть ліниві і запустятьвсі свої стейкінговие Ноди на AWS. Або вони будуть ще ледачі і просто для участі в стейкінге відправлять гроші на Binance, а Binance буде займатися стейкінгом для всіх. Чи будуть люди здійснювати стейкінг небезпечними способами, які приведуть до зломів? І наскільки децентралізованим буде процес насправді? »,— саме таким питанням став засновник Ethereum.

Що кажуть представники індустрії

Як вже говорилося, суперечки про необхідністьвпровадження тих чи інших пропозицій часом були дуже гарячими. Зокрема, полеміку викликав включений в першу частину поновлення EIP-1844 реалізація якого підвищить вартість виклику даних для розробників.

Так, ще у вересні представники проекту Aragonвисловили стурбованість, що зміни в коді приведуть до порушень в роботі приблизно 680 смарт-контрактів, задіяних для управління децентралізованими додатками платформи. Як зазначив тоді технічний директор Aragon One Хорхе Іскіердо, найбільше зростуть витрати на так звану операцію SLOAD - з 200 до 800 одиниць газу.

Схожу проблему описував в той же час проект Kyber Network, хоча в його випадку мова йшла всього про один смарт-контракті.

«В одній з транзакцій нами дійсно задіяно безліч операцій SLOAD. Тому після активації Istanbul ціна більшості наших операцій виросте на 30% »,- Заявили представники Kyber Network.

Ще в 2016 році вартість операцій SLOADзначно підвищувалася - з 50 до 200 одиниць газу. Тоді користувачів Ethereum було набагато менше, значно нижче була і ринкова ціна монети ETH. У поточних умовах, впевнені в Kyber Network, чергова хвиля зростання вартості SLOAD може мати значний вплив на користувачів і розробників.

Не менш цікава думка представників індустрії Майнінг. Для них перехід Ethereum з Proof-of-Work на Proof-of Stake також несе чималі виклики. І не всі цього, мабуть, раді.

Так, у коментарі ForkLog власник майнінгового пулу Minerall.ioІгор Стаднюкдав ясно зрозуміти, що ідею переходу на PoS не схвалює.

«ETH 2.0 — це поки що лише фантазія Віталіка.Усі використовують ефір та переїжджати з нього сенсу мало. У ETH 2.0 немає реального застосування та реальної необхідності. Так як майнути його не можна, то майнерам все одно»,& # 8212; відповів він на питання, як майбутні зміни можуть вплинути на майбутню бізнес-модель пула.

Minerall.io має досить скромну частку в загальному хешрейте Ethereum - приблизно 0,5%, а на частку ефіру, як зазначив Ігор Стаднюк, доводиться всього лише 1-2% від сукупних потужностей пулу.

«У PoS усі награлися ще два роки тому.Тут утопічна історія — підняти ноду і, нічого не роблячи, отримувати бабло. Мало хто вижив із чистих PoS-систем. Тут складно, що монети не перебувають у свого «хазяїна». Їх треба кудись переказати і потім молитися на 6-8% річних. Великі гравці майнят чи биток, чи ефір. Все інше - фуфло,– додав він.

Більші гравці дотримуються, втім,іншої думки. Зокрема китайський SparkPool, найбільший майнінговий пул в мережі Ethereum (31% від сукупної потужності), не тільки не бачить жодної загрози для своєї діяльності, а й вважає майбутні зміни вельми позитивними.

У коментарі ForkLog операційний директор SparkPoolЧже Чаосказала:

«Ми вважаємо хардфорк Istanbul дужесвоєчасним, раціональним і винахідливим. Під своєчасністю ми розуміємо те, що всі оновлення технології йдуть за передовим дослідженням і розробкам, включаючи рішення другого шару, такі як STARKs. Говорячи про раціональність, ми підкреслюємо, що всі ці схеми, включаючи механізм зміни вартості споживання газу, широко обговорювалися спільнотою. Винахідливість, з нашої точки зору, полягає в тому, що [з переходом на PoS] всі дотримуватимуться нових екологічних норм, а також формувати нові стандарти соціальної взаємодії ».

Також вона нагадала слова Віталіка Бутеріна, сказані ним на недавній конференції Devcon5 в Осаці про те, що «перехід на PoS зробить Ethereum більш безпечним, ніж біткоіни».

«Ми позитивно розцінюємо перехід на ETH 2.0 і повністю підтримуємо ці плани. Насправді, ми почали готуватися до цього ще з минулого року. Ми абсолютно точно будемо валідатором, що пропонують послуги стейкінга іншим користувачам. Досвід у нас в цьому є - ми вже управляємо нодамі таких PoS-проектів, як Cosmos, Algorand, Celo, Near, Coda і Solana », & # 8212; додала Чже Чао.

Підготовка до хардфорку

Як раніше повідомили в Ethereum Foundation,операторам нод було необхідно оновити своє ПЗ в термін до 1 грудня. Якщо на момент хардфорка використовуваний користувачем покупець не буде оновлено до необхідної версії, його нода синхронізується зі старою версією блокчейна, яка буде несумісна з новим ланцюгом. Відповідно, такий користувач не зможе відправляти і отримувати транзакції, а також виконувати інші операції в оновленій мережі.

У той же час індивідуальним користувачамвеб-гаманців, мобільних додатків, бірж і апаратних гаманців не слід робити будь-яких дій з власної ініціативи - оновитися їм буде необхідно лише в тому випадку, якщо надійдуть відповідні рекомендації від адміністраторів сервісів.

Занепокоєння, однак, викликає те, що не дивлячись на попередження розробників, за три дні до хардфорка свої клієнти оновили лише трохи більше 40% нод.

Так, за даними Ethernodes, станом початокчетверга, 5 грудня, до хардфорку були готові 41% нод Geth і 45% Parity - двох найбільш популярних клієнтів мережі. В потенціалі це може вилитися в появу ще одного блокчейна, який не підкорятиметься новими правилами.

</ P>

На закінчення можна сказати, що, незважаючи на всінаявні розбіжності, хардфорк Istanbul - це досить сміливий, але все ж необхідний крок для Ethereum. Більш віддалена мета у вигляді Ethereum 2.0 при цьому зберігається, проте велика децентралізація, масштабованість і безпеку платформі потрібні вже зараз.

Крім того, вже у січні 2020 року можевідбутися ще одне оновлення мережі, цього разу спрямоване на відстрочення так званої "бомби складності". - Запрограмованого обмеження PoW-майнінгу, метою якого є стимулювання учасників екосистеми Ethereum до переходу на алгоритм PoS.

Розбіжності ж, судячи з усього, залишаться і в майбутньому, що, втім, цілком природно для проекту, який на перше місце ставить інновації і швидкість прийняття рішень.

Andrew Asmakov