Від Proof-of-Work до Proof-of-Stake: розуміння Ethereum 2.0 та революційного впливу ETH 2.0

З моменту дебюту Біткоїна мало які технологічні інновації сформували ландшафт криптовалют так драматично, як Ethereum 2.0. Коли Ethereum у вересні 2022 року перейшов на новий механізм консенсусу, він не просто оновив свою блокчейн-мережу — він кардинально переосмислив, як можуть працювати розподілені мережі. Ethereum 2.0 є одним із найважливіших моментів у історії криптовалют, поєднуючи безпрецедентний потенціал масштабованості з значним зменшенням впливу на навколишнє середовище.

Чому Ethereum потребував оновлення: проблеми з Proof-of-Work

Перш ніж зрозуміти Ethereum 2.0, важливо усвідомити, чому оригінальний блокчейн стикнувся з обмеженнями. Спочатку Ethereum базувався на Proof-of-Work (PoW), тому ж механізмі консенсусу, що й Біткоїн. За PoW тисячі комп’ютерів по всьому світу змагаються у розв’язанні складних математичних задач, що потребує величезної обчислювальної потужності та споживання електроенергії.

Ця модель створила три критичних вузли. По-перше, обробка транзакцій залишалася повільною — Ethereum міг обробляти лише обмежену кількість транзакцій за секунду. По-друге, під час пікових навантажень мережа зазнавала заторів, що спричиняло зростання комісій за газ, роблячи мережу дороговартісною для звичайних користувачів. По-третє, екологічна вартість була приголомшливою. Біткоїн та оригінальний Ethereum споживали енергію, еквівалентну цілим країнам, що викликало серйозні питання щодо сталого розвитку криптовалют.

До 2021–2022 років ці обмеження загрожували здатності Ethereum залучати масове впровадження. Команда розробників Ethereum під керівництвом таких фігур, як Віталік Бутерін, усвідомила, що потрібен фундаментальний зсув.

Злиття: як Ethereum 2.0 перейшов на Proof-of-Stake

Рішення прийшло у вигляді «злиття», завершеного 15 вересня 2022 року. Ця важлива подія перетворила Ethereum із системи PoW у механізм консенсусу Proof-of-Stake (PoS) — перехід, який багато вважають найважливішим оновленням у історії блокчейну.

За системою Ethereum 2.0 на основі PoS мережа позбавляється потреби у енергоємних майнингових установках. Замість того, щоб комп’ютери змагалися у розв’язанні задач, валідатори тепер забезпечують безпеку мережі, блокуючи криптовалюту безпосередньо у блокчейні. Ця фундаментальна зміна означає, що Ethereum 2.0 може підтверджувати транзакції через економічний стимул, а не через обчислювальну конкуренцію.

Технічний перехід був революційним. Там, де PoW вимагав спеціалізованого обладнання, що працює цілодобово, Ethereum 2.0 дозволяє учасникам підтверджувати блоки за допомогою звичайних комп’ютерів. Офіційно Фонд Ethereum називає цю нову систему «шаром консенсусу», а не окремим блокчейном, підкреслюючи, що ETH 2.0 — це еволюція, а не заміна.

Внутрішній устрій системи PoS Ethereum 2.0: валідатори, стейкінг і нагороди

Щоб працювати з Ethereum 2.0, потрібно розуміти, як валідатори підтримують безпеку мережі. Щоб стати валідатором ETH 2.0, учасники мають заблокувати щонайменше 32 ETH безпосередньо у блокчейні — це зобов’язання, що стимулює чесну поведінку.

Система працює з елегантною простотою. Алгоритм PoS випадковим чином обирає валідаторів для пропозиції нових транзакційних блоків приблизно 7200 разів на день. Коли валідатори успішно додають блоки до мережі, вони отримують нагороди у ETH безпосередньо на свої криптогаманці. Розмір нагород залежить від загальної кількості валідаторів, що беруть участь у мережі в будь-який момент.

Щоб запобігти зловмисній поведінці, Ethereum 2.0 реалізував механізм «зрізання» (slashing). Якщо протокол виявляє, що валідатор подає неправдиву інформацію або веде себе недобросовісно, він автоматично видаляє або «зрізає» частину його застейканих ETH. Валідатори, що виходять з ладу або ігнорують свої обов’язки, також піддаються штрафам, що забезпечує високий рівень надійності мережі.

Цей дизайн створює саморегулюючу екосистему, де фінансові стимули узгоджують інтереси валідаторів із здоров’ям мережі.

Енергоефективність і економіка: порівняння Ethereum і Ethereum 2.0

Найбільш очевидна і похвальна різниця між оригінальним Ethereum і ETH 2.0 полягає у впливі на навколишнє середовище. За даними Ethereum Foundation, шар консенсусу споживає на 99,95% менше енергії, ніж попередній шар виконання. Це приголомшливе зменшення перетворює криптовалюту з екологічного навантаження на сталу технологію.

Щоб зрозуміти масштаб: системи PoW, такі як оригінальний Ethereum, потребували масивних обчислювальних установок, що працювали цілодобово і споживали кіловати на валідатора. Навпаки, валідатори PoS у Ethereum 2.0 запускають програмне забезпечення на звичайних комп’ютерах, підтримуючи участь у мережі. Результат — система, що є безпечною і водночас енергоефективною.

Крім екологічних переваг, Ethereum 2.0 змінив економічну модель мережі. Перед оновленням протокол створював приблизно 14 700 нових ETH щодня. Після переходу на PoS щоденна емісія знизилася до 1700 ETH — зменшення приблизно на 88%. У поєднанні з оновленням EIP-1559 2021 року, яке спалює транзакційні збори, Ethereum 2.0 тепер може стати дефляційним, коли рівень спалювання перевищує нову емісію.

Дані з YCharts показали миттєві практичні переваги: середні комісії за газ знизилися на 93% з травня до вересня 2022 року. Крім того, Ethereum 2.0 підтверджує нові пакети транзакцій за 12 секунд, тоді як попередня система — за 13-14 секунд — це скромне, але суттєве покращення швидкості підтвердження.

Дорожня карта Ethereum 2.0: побудова майбутнього

Злиття стало початком, а не кінцем еволюції Ethereum. Віталік Бутерін і Ethereum Foundation окреслили п’ять додаткових великих оновлень, які поступово покращуватимуть мережу:

The Surge має запровадити можливості «шардингу», розділяючи дані Ethereum на менші, паралельні частини. Розподіляючи обробку транзакцій між кількома шарами, мережа сподівається значно збільшити пропускну здатність і зменшити затори.

The Scourge зосереджений на безпеці користувачів і стійкості протоколу, зокрема вирішуючи вразливості, пов’язані з Максимальним вилучуваним значенням (MEV) і цензурною стійкістю. Ця фаза має зробити мережу більш стійкою до маніпуляцій і атак із переднім планом.

The Verge вводить передові криптографічні докази Verkle-дерева, що зменшують обсяг даних для валідаторів. Знижуючи обчислювальні бар’єри для участі, Verkle-дерева сприяють більшій децентралізації мережі.

The Purge займається обслуговуванням мережі, видаляючи застарілі та зайві дані, звільняючи місце для зберігання і підвищуючи ефективність. На цій стадії Ethereum 2.0 потенційно зможе обробляти понад 100 000 транзакцій за секунду.

The Splurge, як жартома зазначив Віталік Бутерін, буде «дуже веселим» — хоча конкретні деталі ще розробляються.

Разом ці оновлення являють собою амбітне бачення перетворення Ethereum із платформи, обмеженої масштабованістю, у надійний, ефективний глобальний комп’ютер.

Делегований стейкінг: як будь-хто може долучитися до ETH 2.0

Хоча стати повноцінним валідатором потрібно заблокувати 32 ETH, Ethereum 2.0 запровадив більш доступний шлях через делегування. Будь-хто, хто має менше ніж 32 ETH, може брати участь, вносячи криптовалюту до пулів валідаторів через сторонніх провайдерів.

Послуги, такі як Lido Finance, великі криптобіржі та платформи децентралізованих фінансів, пропонують делегований стейкінг, що дозволяє учасникам отримувати нагороди за стейкінг будь-якої суми. Делегатам доводиться поступатися певними правами голосування у керуванні, але вони уникають операційних обов’язків із запуску валідаторського вузла.

Ця демократія значно розширила участь у Ethereum 2.0. Замість необхідності великих капіталів для стейкінгу, тепер можна делегувати навіть 0,01 ETH через сервіси делегування. Водночас, делегатам доводиться ризикувати: якщо валідатор, якого вони делегували, вчинить неправомірні дії, вони втратять весь свій стейк разом із валідатором.

Захист себе: шахрайства з ETH 2.0 і як їх уникнути

З поширенням Ethereum 2.0 шахраї почали використовувати плутанину серед новачків. Фонд Ethereum чітко попередив про шахрайські схеми, що нібито вимагають «оновлення» ETH до токенів ETH2 або стверджують, що існують окремі «монети Ethereum 2.0».

Це попередження є критичним: кожен токен на базі Ethereum, включно з функторними токенами, такими як LINK і UNI, а також невзаємозамінними токенами, наприклад CryptoPunks, автоматично перейшли до шару консенсусу після злиття у вересні 2022 року. Користувачам не потрібно було нічого робити, і окрема транзакція не була необхідною.

Те саме стосується всіх активів екосистеми Ethereum. Оригінальний токен ETH і всі пов’язані токени залишаються ідентичними за функцією та вартістю; лише механізм консенсусу змінився. Будь-який сайт, біржа або сервіс, що стверджує інакше, — це шахрайство, спрямоване на крадіжку коштів у недосвідчених інвесторів.

Тривалий вплив Ethereum 2.0 на майбутнє крипто

Ethereum 2.0 довів, що масштабні блокчейн-мережі можуть перейти на сталий, ефективний механізм консенсусу без втрати безпеки або децентралізації. Успішна реалізація ETH 2.0 надихнула інші великі проєкти блокчейну досліджувати альтернативи PoS і вплинула на ширше обговорення екологічної відповідальності криптовалют.

Для користувачів, розробників і інвесторів Ethereum 2.0 є доказом того, що технологія блокчейн може еволюціонувати. Перехід від Proof-of-Work до Proof-of-Stake у такому масштабі підтверджує стійкість децентралізованих систем і відкриває нові можливості для застосувань Web3 і цифрових інновацій. У міру просування дорожньої карти через фази Surge, Scourge, Verge, Purge і Splurge Ethereum 2.0 продовжує свій шлях до становлення масштабованим, сталим глобальним комп’ютером, яким мріяла криптоспільнота.