Ethereum 2.0. Как прошёл переход на PoS. ETH всё ещё децентрализован? Никто больше не майнит Эфир
15 сентября произошёл по-настоящему исторический момент для всего крипторынка. Блокчейн второй по капитализации криптовалюты Ethereum перешёл с алгоритма Proof of Work на Proof of Stake. Небольшой спойлер: слияние прошло без ошибок и сеть успешно обновилась, несмотря на неутихающие споры и противоречия мнений участников криптосообщества. Сегодня мы поговорим о том, как происходил переход, что принципиально изменилось в Эфириуме и чего ждать от монеты ETH дальше. Поехали!
Даже самый дорогой NFT-художник Beeple поддержал слияние Эфириума двумя масштабными работами. Изображение слева называется «PROOF OF STAKE», справа — «THE MERGE» (объединение).
1. Proof of Work&Proof of Stake и причём тут экология?
Для новичков поясню, алгоритм консенсуса — это механизм, который проверяет выполнение тех или иных правил. В случае с блокчейном он проверяет, что транзакция верна и протокол соблюден. При использовании алгоритма с доказательством проделанной работы или Proof of Work право добавить блок с транзакцией в блокчейн отдаётся тому участнику системы, который быстрее всех решил математическую задачу и предоставил доказательства её решения другим участникам системы, а те в свою очередь — подтвердили правильность этого решения. Этот процесс называется майнингом.
При реализации алгоритма с доказательством владения, он же Proof of Stake, право на добавление транзакции получает тот участник, на счету которого застейкано определённое количество монет.
Цель у обоих алгоритмов одна — добавить блок с транзакцией в блокчейн. Но если PoW использует метод конкурентной проверки, что в свою очередь требует всё больших затрат на электроэнергию, ведь сложность решения задачи (скорость хеширования) всегда растёт, то PoS выбирает участников сети, «заморозивших» наибольшее количество монет, а это не требует энергозатрат вообще. Если быть точным требует: на поддержание работы вашего устройства и серверов, но это сравнимо с погрешностью при расчёте энергозатрат на майнинг. Ещё в августе Bloomberg писал, что годовое потребление сети Эфириум держалось на отметке в 93,95 ТВтч. Это сопоставимо с «электро-аппетитом» большого европейского государства.
2. Beacon Chain. Merge. Тестовые сети и слияние.
Подготовка к переходу Эфириума на стейкинг началась ещё в конце 2020 года. Тогда и была запущена тестовая сеть Beacon Chain, целью которой являлось введение доказательства владения (PoS). Над разработкой этой сети работали десятки команд сообщества.
Изначально Beacon Chain существовала отдельно от сети Ethereum. После её запуска, тестирования и исключения всех возможных ошибок, было объявлено о слиянии с основной сетью.
Схема раздробленной версии Ethereum. Hsiao-wei Wang. Ehereum Foundation.
Сложность заключалась в том, что Ethereum был по-прежнему защищён алгоритмом PoW. Но технически разработчиками всё было реализовано грамотно, и 15 сентября слияние завершилось, а мы с вами увидели полноценную единую экосистему, в которой: Beacon Chain содержит всю логику для обеспечения безопасности и синхронизации частей Базы Данных, координирует дольщиков в сети, распределяя их по частям БД, над которыми они должны работать.
3. Что изменилось? Шардинг посредством случайной выборки.
И всё-таки. Что принципиально изменилось после обновления в распределении права на обработку транзакции? Для того, чтобы это понять, необходимо познакомится с понятием шардинг.
Шардинг — это процесс разделения базы данных по горизонтали для распределения нагрузки.
Самая простая для понимания версия шардинга — это шардинг посредством случайной выборки. Разделение посредством случайной выборки имеет более слабые свойства доверия, чем формы сегментирования, которые построены в экосистеме Ethereum, но для понимания этого ,будет достаточно.
Основная идея заключается в следующем. Предположим, что у вас есть цепочка PoS с большим количеством (например, 10000) валидаторов, и у вас есть большое количество (например, 100) блоков, которые необходимо проверить. Ни один компьютер не обладает достаточной мощностью, чтобы проверить все эти блоки до того, как появится следующий набор блоков.
Следовательно, мы случайным образом разделяем работу по проверке. Мы перемешиваем список валидаторов и назначаем первые 100 валидаторов в перемешанном списке для проверки первого блока, вторые 100 валидаторов — для проверки второго блока и т.д. Случайно выбранная группа валидаторов называется комитетом.
Когда валидатор проверяет блок, он публикует подпись, свидетельствующую о том, что он это сделал. Все остальные вместо проверки 100 целых блоков теперь проверяют только 10000 подписей — гораздо меньший объем работы. Вместо того, чтобы каждый блок транслировался через одну и ту же P2P-сеть, каждый блок транслируется в другую подсеть, и узлам нужно только присоединиться к подсетям, соответствующим блокам, за которые они несут ответственность (или интересуются по другим причинам).
Однозначно, что сеть стала работать быстрее. Увеличилась её пропускная способность, а следовательно Ethereum стал более масштабируемым.
4. Ethereum 2.0. Слияние завершено.
Сразу после перехода сложность и хешрейт майнинга упали до нуля. Эфир больше никто не майнит.
Сложность майнинга EHT. Источник — https://cryptoquant.com/asset/eth/chart Хешрейт майнинга EHT. Источник — https://cryptoquant.com/asset/eth/chart
5. Эфириум децентрализован? Последствия перехода стейкинг и регуляторы.
Помимо разговоров об окружающей среде, скорости транзакций и безопасности вокруг перехода Ethereum на PoS не утихали споры о том, останется ли блокчейн также децентрализован.
С распределение депозитов можете ознакомится на диаграмме ниже. Источник — Etherscan.
В целом, ситуация хоть и сомнительная (уж слишком большая доля принадлежит рынку Lido), но в целом терпимая. Давайте взглянем на разбивку по хешрейту Ethereum в разрезе популярных майнинг-пулов:
Здесь децентрализация прослеживается чётче. На самого крупного игрока Ethermine приходится всего 28,91% всего объёма.
На практике видно, что сеть останется более-менее децентрализованной. Почему это важно? На фоне санкций в адрес Tornado Cash, блокировок крипто счетов россиян и других подобных событий, появились слухи о том, что SEC (Комиссия по ценным бумагам США) заинтересовалась Эфиром. Ethereum Foundation придётся доказать, что их монета ETH не является ценной бумагой. В противном случае SEC будет иметь полное право регулировать Эфириум, что идёт вразрез с его идеологией.
Стоит ометить, что часть крупных валидаторов не против регуляции со стороны США, однако если посмотреть распределение по юрисдикциям, то можно заметить, что только треть валидаторов Ethereum географически находятся в США.
Распределение валидаторов Ethereum по странам.
6. Выводы. Куда «пойдет» Эфир?
Обновление эфира повлияло не только на его «внутреннюю кухню», но и на глобальный криптовалютный рынок. Блокчейн Виталика Бутерина и команды давно стал один из самых популярных инкубаторов для нового поколения приложений. На базе Ethereum создают самое разное ПО, а для описания всего спектра его применения не хватит и серии статей.
После обновления мы имеем совершенно новый актив. Более гибкий и доходный и безопасный для пользователей, более удобный и нативный для разработчиков, а также более открытый и понятный для регуляторов.
Успешное проведение Merge закрепило статус ETH как второй по величине криптовалюты в мире. А многие эксперты и вовсе считают, что доминацие Биткоина будет положен конец в течении пяти лет.
Как бы сильно не противился сектор традиционных финансов продвижению криптовалют, в будущем они неизбежно займут доминирующую позицию. И постоянно развивающийся Ethereum является одним из столпов этой индустрии. Всё, сказанное в статье не является инвестиционным советом или инвестиционной рекомендацией. Все решения принимайте только на основе своего личного анализа.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал, там мы рассказываем о крипте, блокчейн-технологиях и NFT простыми словами, разбираем перспективные проекты и освещаем свежие новости из метамира.
ETHEREUM перешел на POS. Что изменилось спустя месяц?
15 сентября случилось одно из самых значимых событий в мире криптовалют – The Merge, к которому разработчики Ethereum шли долго и упорно. По своей сути данной событие означало переход сети Эфира с алгоритма PoW (майнинг) на алгоритм PoS (стейкинг). Такое крупномасштабное и смелое событие у второй по значимости криптовалюты в мире сыграло существенную роль во всей профильной экосистеме.
Сегодня мы расскажем, как себя чувствует криптовалютный рынок после месяца от прошедшего “The Merge”.
Цена за Эфир после PoS сильно снизилась и составляет около $1300, хотя в последние недели перед слиянием Эфир торговался на уровне от $1425 до $1983.
Если взглянуть на картину в масштабе, то станет ясно – упадок спровоцирован не только слиянием, но еще и кризисом как на криптовалютных, так и на фондовых рынках (с которыми и кореллирует крипта). Для наглядности представляем вам сравнение цен пар ETH/USD (синий) и BTC/USD (голубой). Четко прослеживается зависимость роста и падения.
Объем капитализации также снизился, демонстрируя сравнительно гораздо меньший уровень в сравнении с “досентябрьским” периодом. В конце августа капитализациия колебалась от $174 млрд до $217 млрд. После 15 сентября объем рухнул и теперь держится на отметке
Вместе с PoW ушло и энергопотребление, являющееся камнем преткновения в сторону алгоритма майнинга. После слияния ежегодное потребление энергии Ethereum снизилось с 80 ТВт/ч до 0,01 ТВт/ч в год – очень сильный показатель.
Интересный случай произошел с эмиссией криптовалюты: Эфир после перехода на PoS сократил количество создаваемых монет почти на 90%. Вызвано это тем, что вознаграждение валидатора в стейкинге значительно ниже, чем вознаграждение майнера, работающего на алгоритме PoW. С момента слияния прирост предложения эфира упал почти до 5736 ETH (синяя кривая). В случае продолжения работы на PoW его объем мог составлять бы примерно на 410,228 ETH (пунктир).
На графике видно, что эмиссия ETH пока остается инфляционной. В случае, если активность сети будет расти дальше и комиссия станет съедать больше монет, чем сеть успевает производить – настанет дефляция.
С приходом Proof-of-Stake валидаторами являются участники сети, заморозившие на своем счету нужное количество монет – минимум 32 ETH.
Через день после слияния показатель участия в подтверждении блоков упал на 3%. Ничего критичного не произошло – это лишь временная издержка в переходный период. На данный момент уровень участия вернулся к своему оптимальному значению — 99,5%. Это значит, что почти все валидаторы успешно подтверждают новые блоки.
На сегодняшний день в стейкинг отправили свои активы уже более 445,642 человек, а общая сумма добытого уже достигла планки в более чем 14 млн ETH.
Одним из ключевых аргументов в пользу The Merge выстраивали повышение производительности сети с последующим снижением комиссии (платы за газ). Судя по всему, прошло еще слишком мало времени для реализации прогнозов Виталика Бутерина о $0,05 комиссии, так как ситуация не сильно изменилась. Комиссия колеблется от минимума $1 до $4.7.
После слияния держатели Ethereum продолжали пользоваться своими активами. Однако некоторые сервисы на время заблокировали торговые операции пользователей ETH, поскольку нужно было убедиться в бесперебойности работы новой сети и по мере необходимости подстроить ресурсы и службы под новую сеть.
Довольно наглядным примером здесь выступит Binance, который на время приостановил все операции, связанные с ETH и WETH. Свои действия биржа аргументировала необходимостью удостовериться в безопасности и стабильности сети Ethereum на новом алгоритме консенсуса.
Одним из важнейших принципов любого блокчейна является децентрализация – отсутствие органа, диктующего правила игры. Многие пользователи обеспокоены тем, что несколько бирж сконцентрировали большую часть всех валидаторов сети. Только на четырех провайдеров Lido, Coinbase, Binance и Kraken – приходится более 55% узлов валидаторов Ethereum.
Ожидается, что проблема концентрации валидаторов будет решена в следующем обновлении под названием “Shanghai”, который позволит участникам рекомбинировать свои монеты для дальнейшего стейкинга вне биржи.
Вероятность централизации несет в себе и возможность цензуры в блокчейне – приоритетное решение блоков. В среде валидаторов всех мастей существует такой инструмент как MEV (Maximal Extractable Value – максимально извлекаемое значение) – арбитражный бот, позволяющий спекулировать на транзакциях и завышать награду за решение блока. Суть в том, что через данного бота можно использовать схему с блокировкой транзакций от адресов, по каким-либо причинам не соответствующих требованиям “заказчика”.
Как итог – уровень цензуры находится на уровне 53% (и будет расти дальше), а финансовые манипуляции в теории смогут перерасти в очень серьезные последствия для всего рынка.
Данный подзаголовок непосредственно связан с предыдущим. Цензура является лакомым куском для министерства финансов США и сопутствующим службам, так как ее присутствие а тем более рост позволяют регулировать и контролировать активы участников рынка.
Большая часть майнеров потеряли огромную часть дохода от своих майнинг-ферм. Однако никуда они не пропали – кто-то отключил фермы, однако подавляющее множество распределилось на другие монеты (ETC, RVN и тд.), моментально подняв хешрейт, сложность добычи (как следствие) и доход с альтернатив стал еще меньше.
Ethereum, похоже, пока не демонстрирует никаких признаков сопротивления цензуре. Будем надеяться, что данный вопрос в перспективе продолжит набирать обороты, поскольку все больше блоков транзакций Tornado Cash подвергаются цензуре.
Несмотря на все произошедшие события, такому смелому шагу нужно немного больше времени для полной реализации своего потенциала и полноценной интеграции в блокчейн экосистемы с грамотным подходом и соблюдением всех основных “блокчейн-заповедей”.
Доказательство владения (PoS)
Ethereum переходит к механизму консенсуса, называемому доказательством владения (Proof-of-Stake, PoS), с консенсуса доказательства работы (Proof-of-Work, PoW). Этот переход планировался, поскольку он — ключевая часть стратегии сообщества по масштабированию Ethereum с помощью обновлений. Однако переход к PoS является более сложной технической задачей, чем использование относительного простого PoW для достижения консенсуса в сети.
Прежде чем начать
Чтобы лучше понять эту страницу, мы рекомендуем сначала ознакомиться с механизмами консенсуса.
Что такое доказательство владения (PoS)?
Доказательство владения (proof-of-stake, PoS) — это механизм консенсуса, используемый блокчейн-сетями для достижения консенсуса в распределенной системе.
PoS требует от пользователей вкладывать свои ETH, чтобы стать валидаторами в сети. Валидаторы несут ту же ответственность, что и майнеры в случае с доказательством работы: упорядочение транзакций и создание новых блоков, чтобы все узлы могли согласовать состояние сети.
У доказательства владения есть много преимуществ по сравнению с доказательством работы:
- Выше энергоэффективность: не нужно использовать много энергии для майнинга блоков
- Ниже порог для входа, уменьшение требований к оборудованию: нет необходимости в дорогом оборудовании, чтобы иметь возможность создавать новые блоки
- Больше защита от централизации: доказательство владения должно увеличить количество узлов в сети
- Больше поддержка цепей-осколков: ключевое улучшение для масштабирования сети Ethereum
Доказательство владения, стейкинг и валидаторы
Доказательство владения является базовым механизмом, который дает возможность стать валидатором при достаточном залоге. В Ethereum пользователи должны заложить 32 ETH, чтобы стать валидаторами. Валидаторы выбираются случайным образом для создания блоков и отвечают за проверку и подтверждение блоков, которые они не создавали. В качестве стимула для правильной проверки также используется залог пользователей. Например, пользователь может потерять часть своего залога, если будет вне сети (поскольку не сможет выполнять свою функцию — подтверждение блоков), или даже весь залог из-за преднамеренного сговора.
Как работает доказательство владения в сети Ethereum?
В отличие от доказательства работы валидатору в системе с доказательством владения не нужны большие вычислительные мощности, поскольку валидаторы, проверяющие очередной блок, выбираются случайно и между собой не конкурируют. Валидатор не добывает блок, а просто создает его, если он (случайно) был выбран проверяющим, в противном случае он проверяет созданный другим валидатором блок. Данная проверка называется аттестацией. Аттестация означает, что валидатор подтверждает правильность блока. Валидаторы получают вознаграждение за предложение новых блоков и за аттестацию прошлых.
За аттестацию неправильных, злонамеренных блоков вы будете терять свой залог.
При замене доказательства работы на доказательство владения возникнет дополнительная сложность с цепочками осколков. Это отдельные блокчейны, которым тоже нужны валидаторы для обработки транзакций и создания новых блоков. План состоит в том, чтоб будет 64 цепочки осколков, и у них у всех должно быть единое понимание состояния сети. В результате необходима дополнительная координация, которую будет выполнять Beacon Chain.
Сеть Beacon Chain получает информацию о состоянии осколков и делает ее доступной для других цепочек осколков, чтобы сеть могла оставаться синхронизированной. Сеть Beacon также будет управлять валидаторами, начиная с регистрации поставленных ими депозитов до выдачи наград и штрафных санкций.
Вот как это все работает.
Как происходит проверка
Когда вы отправляете транзакцию в осколок, за добавление вашей транзакции в блок осколка будет отвечать валидатор. Валидаторы для предложения новых блоков выбираются алгоритмически сетью Beacon.
Если валидатор не выбран для предложения нового блока осколка, он должен аттестовать предложение друг