The Merge: Полное руководство

Basics

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.

Ethereum Upgrade

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.

«Тринитарность 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 допринятный (pre-Merge) 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.

Ethereum Upgrades: An Overview

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.

Tokens

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.

What Lies Beyond the Merge?

Хотя официальных заявлений по другим будущим обновлениям Ethereum, таким как The Surge, The Verge, The Purge и The Splurge, не было, шардирование (sharding) 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.

What Factors Have Contributed to the Abundance of Scaling Solutions?

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.

The Effect That the Merge Has Had on Ethereum

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.

Conclusion

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.