Як Ethereum 2.0 та перехід до Proof-of-Stake трансформували валідацію блокчейну

З вересня 2022 року, коли Ethereum перейшов від механізму Proof-of-Work до консенсусу Proof-of-Stake, мережа зазнала однієї з найзначущіших технологічних трансформацій у історії криптовалют. Ця еволюція, широко відома як Ethereum 2.0 або eth 2.0, кардинально переосмислила спосіб, яким блокчейн підтверджує транзакції та забезпечує безпеку. Через чотири роки після цього переходу Ethereum 2.0 довів свою здатність бути масштабованою, енергоефективною альтернативою традиційним майнинговим блокчейнам, змінюючи очікування щодо інфраструктури Web3 і залучаючи мільйони валідаторів та розробників по всьому світу.

Основи: що зробило Ethereum революційним

Перш ніж заглиблюватися у механізми eth 2.0, важливо зрозуміти, чому Ethereum здобув таку значущість у криптоекосистемі. З моменту запуску у 2015 році Ethereum закріпив за собою статус провідної платформи для смарт-контрактів — самовиконуваних програм, що працюють на блокчейнах без посередників. На відміну від Bitcoin, який зосереджений на peer-to-peer платежах, Ethereum дозволив розробникам створювати цілі децентралізовані додатки (dApps) на своїй інфраструктурі. Ці додатки працюють подібно до звичайних веб-сервісів, але без централізованих компаній, що контролюють дані користувачів або стягують комісії.

Протягом майже семи років Ethereum зберігав домінування, використовуючи механізм Proof-of-Work — той самий механізм підтвердження, що й у Bitcoin. У цій системі тисячі комп’ютерів по всьому світу розв’язують складні математичні задачі для обробки транзакцій і забезпечення безпеки мережі. Хоча цей підхід був ефективним, він споживав величезну кількість електроенергії і створював вузькі місця, що обмежували пропускну здатність транзакцій.

Злиття: коли Ethereum 2.0 став реальністю

Шлях Ethereum 2.0 завершився у вересні 2022 року під час події, відомої як «The Merge» (Злиття). Цей ключовий момент ознаменував перехід рівня обробки транзакцій Ethereum на систему підтвердження ставки (Proof-of-Stake), замінивши енергомістке майнінг обладнання мережею валідаторів, які забезпечують безпеку блокчейну шляхом залучення криптовалюти.

За механізмом Proof-of-Stake учасники мережі блокують щонайменше 32 ETH, щоб стати валідаторами. Замість змагання у розв’язанні рівнянь, протокол випадковим чином обирає валідаторів для пропозиції та підтвердження транзакційних блоків приблизно 7200 разів на день. Коли валідатори успішно обробляють блоки, вони отримують нагороди у ETH. Цей фундаментальний перехід вирішив найголовніші проблеми Ethereum: повільний час підтвердження транзакцій, затори у мережі та високі комісії (так звані «gas fees»).

Як працюють валідатори Ethereum 2.0

Робота системи підтвердження Ethereum 2.0 демонструє елегантний підхід до розподіленого консенсусу. Валідатори, що працюють у Ethereum 2.0, повинні активно брати участь у роботі мережі, запустивши програмне забезпечення, яке постійно оцінює очікуючі транзакції. Алгоритм Proof-of-Stake вибирає валідаторів для створення та пропозиції нових транзакційних блоків у процесі, що триває приблизно кожні 12 секунд — трохи швидше за попередню систему Proof-of-Work, де інтервал становив 13-14 секунд.

Щоб захистити мережу від недобросовісних валідаторів, Ethereum 2.0 реалізує механізм « slash» (зрізання). Якщо протокол виявляє, що валідатор намагався сфальсифікувати дані транзакцій, подав суперечливу інформацію або вийшов з мережі без виконання обов’язків щодо залучення, система автоматично видаляє або «зрізає» частину їхнього застейканого ETH. Ця економічна мотивація стимулює валідаторів діяти чесно і підтримувати надійність мережі.

Вплив на довкілля та економічна перебудова

Одним із найбільш відзначених досягнень eth 2.0 є значне зниження енергоспоживання. Після Злиття Ethereum споживає приблизно на 99,95% менше електроенергії, ніж у період Proof-of-Work. Це стало можливим тому, що валідатори більше не потребують промислових обчислювальних потужностей. Замість цього вони встановлюють програмне забезпечення на звичайних комп’ютерах, підключають криптогаманці і залучають ETH до мережі — процес, що значно менше енергозатратний, ніж безперервний майнінг.

Крім екологічних переваг, Ethereum 2.0 кардинально змінив економічну модель ETH. Перед переходом мережа щоденно створювала близько 14 700 ETH. Після переходу на Proof-of-Stake щоденна емісія знизилася до 1700 ETH — приблизно на 88%. Крім того, у 2021 році було впроваджено оновлення EIP-1559, яке передбачає знищення або «спалювання» частини кожної транзакційної комісії. Коли рівень згоряння ETH перевищує щоденну емісію у 1700 ETH, Ethereum стає дефляційним — загальна кількість ETH зменшується, що потенційно підвищує його цінність і дефіцитність.

Шлях уперед: дорожня карта оновлень Ethereum 2.0

Хоча «The Merge» завершив перехід до Proof-of-Stake, Ethereum 2.0 залишається активним проектом із запланованими оновленнями до 2026 року і далі. Віталік Бутерін і Фонд Ethereum окреслили п’ять основних фаз для подальшої еволюції:

The Surge має запровадити «шардинг» — техніку розбиття даних блокчейну на керовані частини, що дозволить розподілити обробку транзакцій між паралельними ланцюгами. Це має значно підвищити пропускну здатність.

The Scourge зосереджений на протидії цензурі та покращенні захисту від витягання максимального прибутку (MEV), зокрема вирішуючи проблему MAXIMUM EXTRACTABLE VALUE, коли валідатори можуть експлуатувати порядок транзакцій для отримання прибутку.

The Verge вводить Verkle-дерева — передову криптографічну структуру даних, що суттєво зменшує обсяг даних, необхідних валідаторам. Це полегшує запуск валідаторів без необхідності дорогого серверного обладнання, сприяючи більшій децентралізації.

The Purge передбачає видалення застарілих даних з блокчейну для звільнення місця і потенційно дозволить Ethereum обробляти понад 100 000 транзакцій на секунду — здатність, яка раніше вважалася теоретичною.

The Splurge, хоча й менш визначена, передбачає додаткові покращення якості життя, які, за словами Бутеріна, зроблять екосистему більш стабільною і зручною для користувачів.

Участь у Ethereum 2.0: стейкінг і делегування

Не кожен може працювати валідатором — вимога у 32 ETH є значним бар’єром для входу. Щоб демократизувати участь у eth 2.0, багато платформ пропонують «делегування» або пулінг стейкінгу. За допомогою сервісів бірж, гаманців і DeFi-платформ, таких як Lido Finance, користувачі можуть вносити менші суми ETH у пули валідаторів і отримувати пропорційні нагороди.

Однак делегатори приймають певні компроміси. Вони уникають відповідальності за запуск валідаторської інфраструктури, але втрачають право голосу у рішеннях управління Ethereum. Ще важливіше, якщо їхній обраний валідатор порушить правила або вийде з мережі, делегатори можуть зазнати втрат через штрафи — вони можуть втратити весь делегований обсяг, якщо валідатор порушить протокол.

Важливі міфи про Ethereum 2.0

З набуттям популярності Ethereum 2.0 шахраї почали використовувати плутанину, просуваючи фальшиві токени «ETH2» або стверджуючи, що користувачі мають «оновити» свої існуючі ETH до нової версії. Фонд Ethereum неодноразово наголошував, що такого оновлення не існує. ETH — це ETH — код криптовалюти залишився незмінним під час переходу на Proof-of-Stake. Усі токени та монети на базі Ethereum, будь то фульжерні токени, як LINK або UNI, або невзаємозамінні токени (NFT), наприклад CryptoPunks, автоматично перейшли до нового рівня консенсусу після «The Merge».

Фонд Ethereum також уникає терміну «2.0», натомість описуючи цей перехід як зміну з «екзекюшн-слою» на «консенсус-слой». Така точність у мові допомагає уникнути плутанини і зменшує ризик шахрайства, спрямованого на недосвідчених інвесторів.

Ширший вплив: роль Ethereum 2.0 у розвитку Web3

З вересня 2022 року Ethereum 2.0 довів свою важливість як інфраструктурне оновлення, яке підготувало Ethereum до наступної фази розвитку децентралізованого інтернету. Перехід показав, що усталені блокчейни можуть кардинально змінювати свої механізми консенсусу без втрати екосистеми або користувачів. Цей успіх вплинув і на інші проєкти, що розглядають можливості підвищення стійкості та масштабованості.

Перехід до eth 2.0 усунув один із головних критичних зауважень до технології блокчейн — її вплив на довкілля — при цьому зберігши безпеку та децентралізацію, що робить блокчейни цінними. Завдяки доведеній енергоефективності, дефляційній економічній моделі і чіткій дорожній карті до понад 100 000 транзакцій на секунду, Ethereum 2.0 зміцнив свої позиції як основа інфраструктури Web3, залучаючи розробників, підприємства і мільйони користувачів, які шукають безпечні, децентралізовані альтернативи традиційному інтернету.