Как Ethereum 2.0 и переход к Proof-of-Stake изменили процесс валидации блокчейна

С сентября 2022 года, когда Ethereum перешёл с механизма консенсуса Proof-of-Work на Proof-of-Stake, сеть прошла одну из самых значительных технологических трансформаций в истории криптовалют. Эта эволюция, широко известная как Ethereum 2.0 или eth 2.0, кардинально переосмыслила способы валидации транзакций и обеспечения безопасности блокчейна. Спустя четыре года после этого перехода, Ethereum 2.0 доказал свою масштабируемость и энергоэффективность как альтернативу традиционным блокчейнам на базе майнинга, изменив ожидания от инфраструктуры Web3 и привлекая миллионы валидаторов и разработчиков по всему миру.

Основы: что сделало Ethereum революционным

Прежде чем углубляться в механику eth 2.0, важно понять, почему Ethereum приобрёл такую значимость в криптоэкосистеме. С момента запуска в 2015 году Ethereum утвердился как ведущая платформа для смарт-контрактов — самовыполняющихся программ, работающих на блокчейне без посредников. В отличие от Bitcoin, сосредоточенного на P2P-платежах, Ethereum позволил разработчикам создавать целые децентрализованные приложения (dApps) на своей инфраструктуре. Эти приложения работают подобно обычным веб-сервисам, но без централизованных компаний, контролирующих пользовательские данные или взимающих комиссии.

На протяжении почти семи лет Ethereum сохранял доминирование, используя механизм Proof-of-Work, тот же, что и Bitcoin. В этой системе тысячи компьютеров по всему миру решают сложные математические задачи для обработки транзакций и защиты сети. Хотя этот подход был эффективен, он потреблял огромные объемы электроэнергии и создавал узкие места, ограничивающие пропускную способность транзакций.

Слияние: когда Ethereum 2.0 стал реальностью

Путь Ethereum 2.0 завершился в сентябре 2022 года во время события под названием «The Merge». Этот важный момент ознаменовал переход слоя обработки транзакций Ethereum на систему валидации Proof-of-Stake, заменив энергоемкое майнинг-оборудование сетью валидаторов, которые обеспечивают безопасность блокчейна путём стейкинга криптовалюты.

При механизме Proof-of-Stake участники сети блокируют как минимум 32 ETH, чтобы стать валидаторами. Вместо соревнования в решении уравнений протокол случайным образом выбирает валидаторов для предложения и подтверждения транзакционных блоков примерно 7200 раз в день. За успешную обработку блоков валидаторы получают награды в ETH. Этот фундаментальный сдвиг решил такие проблемы Ethereum, как медленное подтверждение транзакций, перегруженность сети и высокие комиссии (часто называемые «газовые»).

Как работают валидаторы Ethereum 2.0

Работа системы валидации eth 2.0 демонстрирует элегантный подход к распределённому консенсусу. Валидаторы, работающие в Ethereum 2.0, должны постоянно участвовать в работе сети, запуская программное обеспечение, которое оценивает ожидающие транзакции. Алгоритм Proof-of-Stake выбирает валидаторов для создания и предложения новых транзакционных блоков примерно каждые 12 секунд — чуть быстрее, чем интервалы в 13-14 секунд в предыдущей системе Proof-of-Work.

Чтобы защититься от недобросовестных валидаторов, Ethereum 2.0 реализует механизм «slashings» (обрезки). Если протокол обнаружит, что валидатор попытался сфальсифицировать данные транзакций, предоставил противоречивую информацию или вышел из сети без выполнения своих обязанностей, часть его застейканных ETH автоматически снимается — «slash-ится». Эта экономическая мотивация поощряет валидаторов вести себя честно и поддерживать надёжность сети.

Экологический эффект и экономическая перестройка

Одним из самых заметных достижений eth 2.0 является значительное снижение энергопотребления. После слияния Ethereum потребляет примерно на 99,95% меньше электроэнергии, чем во время эпохи Proof-of-Work. Это произошло потому, что валидаторам больше не нужны промышленные вычислительные мощности. Вместо этого они устанавливают программное обеспечение блокчейна на обычных компьютерах, подключают криптокошельки и вносят ETH в сеть — процесс, значительно менее энергоемкий, чем постоянный майнинг.

Помимо экологических преимуществ, Ethereum 2.0 кардинально изменил экономическую модель ETH. До перехода сеть ежедневно выпускала около 14 700 ETH. После перехода на Proof-of-Stake ежедневный выпуск снизился до 1700 ETH — примерно на 88%. Кроме того, обновление EIP-1559 2021 года внедрило механизм сжигания части транзакционных сборов. Когда скорость сжигания ETH превышает ежедневный выпуск в 1700 ETH, Ethereum становится дефляционной — общий запас ETH фактически уменьшается, что потенциально повышает его дефицитность и стоимость.

Путь вперёд: дорожная карта обновлений Ethereum 2.0

Хотя «The Merge» завершил переход на Proof-of-Stake, Ethereum 2.0 остаётся активным проектом с запланированными обновлениями до 2026 года и далее. Виталик Бутерин и Фонд Ethereum обозначили пять основных фаз для дальнейшей эволюции:

The Surge — ввод «шардинга» — техники, которая разбивает данные блокчейна на управляемые части, распределяя обработку транзакций по параллельным цепочкам. Это должно значительно повысить пропускную способность.

The Scourge — борьба с цензурой и улучшение сопротивляемости извлечению максимальной стоимости (MEV), особенно в части, где валидаторы могут эксплуатировать порядок транзакций для получения прибыли.

The Verge — внедрение Verkle-деревьев, передовой криптографической структуры данных, которая значительно сокращает требования к объёму данных для валидаторов. Это облегчает запуск валидаторов без необходимости дорогостоящего серверного оборудования, способствуя большей децентрализации.

The Purge — удаление устаревших данных из блокчейна для освобождения места и потенциального увеличения скорости обработки до более чем 100 000 транзакций в секунду — ранее считавшейся теоретической возможностью.

The Splurge — менее определённая, но предполагающая дополнительные улучшения качества жизни, которые, по мнению Бутерина, сделают экосистему более устойчивой и удобной для пользователей.

Участие в Ethereum 2.0: стейкинг и делегирование

Не каждый может стать валидатором — требование в 32 ETH является значительным барьером для входа. Чтобы демократизировать участие в eth 2.0, многие платформы позволяют «делегировать» или объединять стейкинг. Через сервисы бирж, кошельков и DeFi-платформ, таких как Lido Finance, пользователи могут вносить меньшие суммы ETH в пулы валидаторов и получать пропорциональные награды.

Однако делегаторы идут на определённые компромиссы. Они избегают ответственности за инфраструктуру валидатора, но теряют право голоса в управлении Ethereum. Более важно, если выбранный валидатор нарушит правила или выйдет из сети, делегаторы могут понести убытки через штрафы — они могут потерять весь делегированный объем, если валидатор нарушит протокол.

Развенчание мифов о Ethereum 2.0

По мере популяризации Ethereum 2.0 мошенники использовали путаницу, продвигая фальшивые токены «ETH2» или утверждая, что пользователи должны «обновить» свои ETH до новой версии. Фонд Ethereum неоднократно подчеркивал, что такого обновления не существует. ETH — это ETH — код криптовалюты остался без изменений после перехода на Proof-of-Stake. Все токены и монеты на базе Ethereum, будь то фингерные токены LINK или UNI или невзаимозаменяемые токены (NFT) вроде CryptoPunks, автоматически перешли на слой консенсуса после «The Merge».

Фонд Ethereum также предпочитает терминологию без использования «2.0», называя этот переход сменой с «исполнительного слоя» на «слой консенсуса». Такая точность помогает избежать путаницы и снизить риск мошенничества, нацеленного на неопытных инвесторов.

Более широкое влияние: роль Ethereum 2.0 в развитии Web3

С сентября 2022 года Ethereum 2.0 доказал свою важность как инфраструктурное обновление, подготовившее Ethereum к следующему этапу развития децентрализованного интернета. Переход показал, что устоявшиеся блокчейны могут кардинально перестраивать свои механизмы консенсуса, не теряя при этом своих экосистем и пользователей. Этот успех повлиял на другие блокчейн-проекты, рассматривающие собственные пути повышения устойчивости и масштабируемости.

Переход к eth 2.0 устранил один из главных критических моментов блокчейн-технологий — их экологический след — при этом сохранив безопасность и децентрализацию, которые делают блокчейны ценными. С подтверждённой энергоэффективностью, дефляционной моделью и ясной дорожной картой на более чем 100 000 транзакций в секунду, Ethereum 2.0 укрепил свои позиции как основа инфраструктуры Web3, привлекая разработчиков, предприятия и миллионы пользователей, ищущих доверительные, децентрализованные альтернативы традиционному интернету.