Почему The Merge не решил проблему масштабирования Ethereum
Крупнейшее в истории Ethereum обновление — The Merge — состоялось 15 сентября 2022 года. После семи лет упорного труда разработчиков вторая по капитализации криптовалюта перешла на алгоритм консенсуса Proof-of-Stake.
Многие пользователи с нетерпением ждали апгрейда, полагая, что со злободневной проблемой масштабирования будет раз и навсегда покончено. Однако все оказалось иначе: скорость и стоимость транзакций остались практически на прежнем уровне.
ForkLog разобрался в особенностях и значимости недавнего обновления, развеял популярные мифы и очертил будущие планы разработчиков по совершенствованию проекта.
- The Merge снизило инфляцию и энергопотребление Ethereum более чем на 90%, заложив фундамент для будущих масштабных апгрейдов.
- Возможность вывода ETH из стейкинга откроется после апгрейда Shanghai, через 6-12 месяцев. Участники рынка не смогут разблокировать все монеты в одночасье.
- Сеть Ethereum станет по-настоящему производительной после внедрения шардинга, деревьев Веркла и ряда оптимизаций в рамках предстоящих этапов — Surge, Verge, Purge и Splurge.
The Merge 101
The Merge представлял собой слияние уровня исполнения Ethereum (основной сети, работавшей с момента ее запуска 30 июля 2015 года) с новым уровнем консенсуса — Beacon Chain. Обновление убрало потребность в энергоемком майнинге. Безопасность сети теперь обеспечивается за счет стейкинга ETH.
«Это был поистине захватывающий шаг в реализации видения Ethereum — большая масштабируемость, безопасность и устойчивость», — отметили разработчики некоммерческой организации Ethereum Foundation.
Благодаря отказу от Proof-of-Work энергопотребление сети снизилось на ~99.95%, согласно порталу Ethereum.org.
С 1 декабря 2020 года Beacon Chain работала параллельно основной сети. Экономическая активность происходила преимущественно в мейннете на базе Proof-of-Work. В нем выполнялись смарт-контракты, хранились данные об аккаунтах, балансах и состоянии блокчейна.
Чтобы пользователи лучше поняли процессы слияния и отказа от старого алгоритма, участники некоммерческой организации предложили следующее сравнение:
«Представьте, что Ethereum — космический корабль, который уже запущен, но еще не готов к межзвездному путешествию. Сообщество создало Beacon Chain, которая представляет собой новый двигатель и укрепленный корпус. После основательных испытаний пришло время горячей замены старого двигателя на новый, прямо в полете».
Изначально новая сеть не обрабатывала транзакции мейннета. Beacon Chain достигала консенсуса в контексте собственного состояния при участии валидаторов с их средствами на балансах. После интенсивных и продолжительных испытаний сеть «созрела» для работы с реальными данными, включая транзакции уровня исполнения и т. д.
«The Merge представлял собой официальный переход к использованию Beacon Chain в качестве инструмента для производства блоков», — отметили в Ethereum Foundation.
Майнеров сменили валидаторы, которые теперь обрабатывают транзакции и предлагают блоки. При слиянии сохранились все прошлые данные.
The Merge существенно повлияло на динамику эмиссии второй по капитализации криптовалюты, которая зависит от двух основных процессов: выпуска и сжигания.
Выпуск монет означает создание новой криптовалюты. Сжигание — уничтожение или изъятие из обращения ранее выпущенных активов.
Темпы эмиссии и сжигания монет определяются динамикой ончейн-активности, а баланс между этими процессами делает криптовалюту Ethereum инфляционной или дефляционной.
По наблюдениям аналитиков Ethereum Foundation, до слияния суммарное суточное вознаграждение майнеров составляло ~13 000 ETH, а соответствующий показатель валидаторов — ~1600 ETH. Уровень инфляции был на уровне 4,62%.
После The Merge майнеры выбыли из участия в консенсусе, перестав получать доход. При оставшихся ~1600 ETH в день эмиссия новых монет сократилась на ~90%. Инфляция стала близка к 0 (точнее — 0,24% на момент написания).
Валидаторы ответственны за хранение данных, обработку транзакций и добавление блоков в блокчейн. Их вознаграждения (или же штрафы) рассчитываются и распределяются каждую эпоху продолжительностью 6,4 минуты.
Награды валидаторов продолжат накапливаться на их балансах до хардфорка Shanghai, который планируется в будущем. После этого апгрейда средства на аккаунтах станут доступны для вывода.
«Это значит, что новая эмиссия ETH изолирована от рынка до обновления», — пояснили представители Ethereum Foundation.
Однако, по их словам, все стейкеры не смогут вывести средства в одночасье.
«Для обеспечения стабильной работы Ethereum ограничено число валидаторов, одновременно выводящих монеты. Только шесть из них могут выйти в рамках эпохи», — подчеркнули разработчики.
Сжигание ETH — процесс, противоположный выпуску криптовалюты. Этот механизм внедрен в ходе хардфорка London.
Для выполнения транзакции в сети Ethereum пользователю необходимо заплатить минимальную комиссию (base fee). Сборы затем сжигаются, выводя эфир из обращения и таким образом уменьшая рыночное предложение криптовалюты.
Система может штрафовать валидаторов за пребывание офлайн или нарушения работы, угрожающие безопасности сети. Подобные штрафы приводят к уменьшению объема ETH на балансах участников рынка, также снижая предложение актива.
«Кроме того, The Merge подготовило почву для дальнейших улучшений масштабирования, невозможных при алгоритме Proof-of-Work. Ethereum стал на шаг ближе к достижению полноценного масштабирования, безопасности и устойчивости», — отметили в Ethereum Foundation.
Популярные заблуждения
Некоторые участники рынка убеждены, что The Merge должен был снизить транзакционные комиссии, но этого сделать не удалось.
По словам представителей Ethereum Foundation, недавнее обновление предназначалось для смены механизма консенсуса, но не снижения затрат пользователей на газ.
«Комиссии зависят от транзакционного спроса и пропускной способности сети. The Merge отвергло Proof-of-Work в пользу алгоритма консенсуса Proof-of-Stake, но существенно не изменило каких-либо параметров, непосредственно влияющих на производительность сети», — пояснили разработчики.
Они подчеркнули, что дорожная карта развития Ethereum сфокусирована на решениях масштабирования второго уровня с акцентом на Rollups, а переход к Proof-of-Stake (PoS) — важнейший шаг к ее реализации.
Многие также ждали, что The Merge существенно ускорит транзакции в сети Ethereum.
«Несмотря на незначительные изменения, скорость транзакций на первом уровне примерно та же, что и до слияния», — подчеркнули разработчики.
Исторически на Proof-of-Work новые блоки производились примерно каждые 13,3 секунды. На базе Proof-of-Stake таймслоты появляются с интервалом в 12 секунд, предоставляя валидаторам возможность опубликовать блок.
«На новом алгоритме блоки производятся на ~10% чаще, чем при Proof-of-Work. Это весьма незначительное изменение, которое вряд ли заметят пользователи», — отметили в Ethereum Foundation.
Также бытовало мнение, что после The Merge станет доступен вывод ETH из стейкинга. Однако эта опция появится после апгрейда Shanghai, через 6-12 месяцев. Как уже говорилось, стейкеры не смогут в одночасье разблокировать монеты.
По словам разработчиков, «чаевые» за транзакции и поступления от MEV зачисляются на контролируемый валидатором нестейкниговый аккаунт, являясь ликвидными монетами.
Surge, Verge, Purge и Splurge
В начале прошлого декабря основатель Ethereum Виталик Бутерин поздравил участников рынка с годовщиной запуска Beacon Chain и опубликовал диаграмму обновленной дорожной карты развития проекта.
Happy birthday beacon chain!
— vitalik.eth (@VitalikButerin) December 2, 2021
Here’s an updated roadmap diagram for where Ethereum protocol development is at and what’s coming in what order.
(I’m sure this is missing a lot, as all diagrams are, but it covers a lot of the important stuff!) pic.twitter.com/puWP7hwDlx
Помимо The Merge, она включает и другие важные этапы: Surge, Verge, Purge и Splurge.
Реализация The Surge намечена на 2023 год. Она предполагает внедрение шардинга, который делит блокчейн на части («шарды») для повышения масштабирования сети.
2. THE SURGE (2023)
— Miles Deutscher (@milesdeutscher) July 22, 2022
The introduction of Sharding on Ethereum.
Sharding splits a blockchain’s entire network into smaller partitions, known as «shards.»
This will significantly increase the network’s scalability. pic.twitter.com/KILB9bdZAh
«Изначальный план состоял в работе над шардингом до The Merge для решения проблемы масштабирования. Однако на фоне бума решений второго уровня приоритет сместился в сторону перехода на Proof-of-Stake», — отметили представители Ethereum Foundation.
ForkLog обратился к сооснователю 1inch Network Антону Букову с вопросом о том, что актуальнее и эффективнее для повышения производительности Ethereum — шардинг или Rollups. Он ответил следующее:
«Каждое из этих решений по-своему масштабирует эфир, но не решает проблему масштабирования DeFi, которому в его нынешнем виде не подходит неатомарная среда исполнения».
По его словам, сейчас актуальнее Rollups, «потому что до шардинга еще годы».
«Но в то же время шарды в их текущей концепции вряд ли смогут тягаться по пропускной способности с роллапами. Я бы не сказал, что концепция шардинга эфириума финализирована. Поэтому и сравнивать пока что не очень корректно», — добавил сооснователь 1inch Network.
Затем последует The Verge, где будут представлены деревья Веркла. Как пояснил Бутерин, они выполняют аналогичную с деревьями Меркла функцию — агрегируют все транзакции в блоке и производят доказательство в контексте всего набора данных для пользователя, желающего проверить их подлинность.
«Ключевое свойство деревьев Веркла заключается в том, что они гораздо более эффективны в отношении размера доказательств», — отметил основатель Ethereum.
По его словам, уменьшение объема информации будет достаточным «для обеспечения жизнеспособности stateless-клиентов».
В целом же, шаг направлен на оптимизацию хранения данных и размера ноды.
3. THE VERGE
— Miles Deutscher (@milesdeutscher) July 22, 2022
Introduces verkle trees, a «powerful upgrade to Merkle proofs that allow for much smaller proof sizes.»
This will optimise storage on Ethereum and help reduce node size. Ultimately, this assists $ETH in becoming more scalable. pic.twitter.com/5AphZ84EqL
«В конечном счете это помогает Ethereum стать более масштабируемым», — подчеркнул криптоинвестор и аналитик Майлз Дойчер.
The Purge призван сократить объем данных, необходимых валидатору для хранения. Такой подход уменьшит требования к «железу» участников сети и повысит общую эффективность работы системы.
4. THE PURGE
— Miles Deutscher (@milesdeutscher) July 22, 2022
Reduces the hard drive space needed for validators. This eliminates historical data and bad debt.
Streamlines storage, which in turn reduces network congestion. pic.twitter.com/WufVzh52ec
Этот шаг также призван свести к минимуму перегрузки сети, сделав ее производительнее. По словам Бутерина, к концу этапа Ethereum будет способен обрабатывать 100 000 транзакций в секунду.
Следующая фаза — The Splurge — представляет собой серию мелких обновлений, которые должны обеспечить бесперебойную работу сети после предыдущих шагов и упростить использование системы. Этот этап ознаменует завершение долгого и тернистого пути к масштабированию Ethereum.
Мнения участников сообщества
Основатель Cardano Чарльз Хоскинсон выразил убеждение, что переход Ethereum на Proof-of-Stake не повлиял ни на производительность блокчейна, ни на операционные затраты, ни на ликвидность.
«ETH 2.0 требует как минимум [хардфорка] Shanghai в 2023 году […]. Мой прогноз по-прежнему не изменился. Вы понимаете, что ничего не поменялось?», — заявил он.
Антон Буков придерживается иного мнения. По его словам, простые пользователи уже почувствовали эффект от обновлений Ethereum.
«Блоки появляются ровно каждые 12 секунд, что обеспечивает чуть более предсказуемое время попадания транзакции в блок. Ну и участившиеся с 13,5 секунд до 12 секунд блоки на 11% увеличили пропускную способность сети», — отметил сооснователь 1inch Network.
Хоскинсон спустя некоторое время и вовсе поругался с разработчиками из-за The Merge. Он заявил, что переход Ethereum на PoS оказался запоздалым.
По его мнению, в сети второй по капитализации криптовалюты должны были имплементировать протокол Snow White, который одним из первых обеспечил комплексные формальные доказательства безопасности PoS-алгоритмов. Также Хоскинсон обвинил разработчиков Ethereum в игнорировании Ouroboros — реализованной в Cardano вариации блокчейна на базе Proof-of-Stake — на протяжении последних пяти лет.
Аналитики Chainalysis предположили, что цена Ethereum может показать независимую от других цифровых активов динамику после The Merge. По их мнению, стейкинг сделает вторую по капитализацию криптовалюту похожей на облигации или биржевые товары.
Эксперты спрогнозировали активный рост интереса со стороны институциональных инвесторов благодаря высокой ожидаемой доходности ETH в сравнении с традиционными финансовыми инструментами вроде облигаций.
Согласно Chainalysis, число институциональных инвесторов Ethereum (c балансами более $1 млн в эквиваленте ETH) «неуклонно растет» — с менее чем 200 в январе 2021 года до ~1100 к августу этого года.
«Обновление Shanghai (через 6-12 месяцев после The Merge) […] позволит выводить актив, что обеспечит большую ликвидность для игроков и сделает стейкинг более привлекательным», — говорится в отчете.
Специалисты упомянули отказ от неэкологичного майнинга со снижением энергопотребления «более чем на 99%». По их мнению, это повысит комфорт нацеленных на соблюдение ESG-стандартов инвесторов.
Майк Брюн, возглавляющий кампанию против изменений климата Change the Code/Not the Climate, в разговоре с Time отметил:
«Ethereum показал, что можно перейти на энергоэффективный протокол, предполагающий гораздо меньшее загрязнение климата, воздуха и воды».
Основатель ConsenSys Джозеф Любин рассказал, что провел переговоры с несколькими «крупными финансовыми учреждениями». По их словам, институционалы ждали The Merge, чтобы «принять существенное участие» в Ethereum.
Любин уверен, что разработчикам в конечном итоге удастся реализовать все этапы дорожной карты, достигнув значительных успехов в масштабировании второй по капитализации криптовалюты.
«Чтобы добиться этого, потребуется значительное время. Однако это приведет нас к архитектуре с практически неограниченной пропускной способностью», — подчеркнул он.
Однако некоторые биткоин-максималисты критикуют Ethereum и другие монеты на Proof-of-Stake.
Dear Proof of Stakers,
— Nick (@NickDPayton) July 11, 2022
The fact that you can vote on something to change its properties is proof that it’s a security.
Love, Bitcoin
«Уважаемые сторонники PoS. Факт того, что вы можете проголосовать за что-либо, способное изменить свойства [системы], является доказательством того, что это ценная бумага», — написал маркетолог проекта SwanBitcoin Ник Пейтон.
Виталик Бутерин назвал этот выпад «откровенной ложью». По его словам, Proof-of-Stake не предполагает голосования за параметры протокола, равно как и Proof-of-Work.
Нередко PoS критикуют и за якобы «недостаточную децентрализацию». Например, давний сторонник биткоина Джимми Сонг однажды заявил, что механизм Proof-of-Stake не способен разрешить задачу византийских генералов.
В ответ Хоскинсон написал, что уровень глупости подобного заявления не поддается объяснению.
The level of stupid here is beyond explanation https://t.co/2ARGkcpBgG
— Charles Hoskinson (@IOHK_Charles) July 4, 2022
В противовес критикам DeFi-исследователь Вивек Раман подчеркнул, что PoS предоставит Ethereum ряд свойств, которые позволят ему пошатнуть доминирование биткоина в криптопространстве.
It is worth repeating: the ETH Merge is one of the most impressive engineering feats in blockchain history
— VivekVentures.eth 🦇🔊 (@VivekVentures) July 10, 2022
Under a fully PoS regime, #ETH will have the economic structure to increase security, scale with L2s, grow its DeFi and NFT platforms, and overtake #BTC‘s throne
(11/11)
Он назвал The Merge одной из самых впечатляющих разработок в истории блокчейна.
Антон Буков допустил вероятность так называемого The Flippening в 80% к 2025 году.
«Биткоин несомненно является первой и основополагающей технологией распределенного реестра, но эфир без преувеличения можно назвать следующим поколением блокчейна», — поделился мыслями разработчик.
По его словам, Ethereum вышел в лидеры по инновациям и намерен «стать блокчейном третьего поколения».
Однако не все так гладко — существуют самые различные риски, включая регуляторные. Недавно глава SEC Гэри Генслер допустил признание криптовалют на PoS ценными бумагами.
«В 2022 году впервые возникла настоящая, а не иллюзорная опасность цензуры транзакций и блоков. Что Proof-of-Work-, что Proof-of-Stake-консенсусы не имеют специальных технических средств защиты от цензуры», — отметил Буков.
По его словам, многие разработчики задумались над этим вопросом. Возможно, через 1-2 года появится «элегантное техническое решение этой проблемы».
Некоторые участники сообщества убеждены, что Ethereum нельзя назвать по-настоящему децентрализованным на фоне явного доминирования Lido и Coinbase в сфере ликвидного стейкинга.
По словам Антона Букова, децентрализацию можно понимать по-разному:
«Зависит от того, что больше всего нравится в децентрализации. Если речь про цензуроустойчивость, то данкшардинг частично решает эту проблему».
Разработчик подчеркнул, что если сервисы ликвидного стейкинга будут злоупотреблять доверием пользователей, они могут довольно быстро лишиться значительной части своей ликвидности.
Все больше набирает популярность MEV — способ получения майнерами или валидаторами дополнительной прибыли путем изменения порядка транзакций перед утверждением нового блока в сети.
Разработчик Элиас Симос, изучивший первые 24 500 блоков после The Merge, пришел к выводу, что 18% из них были добыты с использованием модифицированного механизма под названием MEV-Boost.
На вопрос о том, продолжит ли расти доход валидаторов от MEV на фоне роста популярности MEV-Boost, Буков ответил:
«В краткосроке — да, в долгосроке появляется все больше решений о том, как противостоять MEV. Я ожидаю, что в течение 5 лет эта проблема будет почти полностью решена».
Выводы
The Merge не только сделал криптовалюту Ethereum энергоэффективной и практически устранил инфляцию, но и заложил основу для будущих масштабных обновлений.
Шардинг хоть и остается актуальным, основное внимание разработчиков сфокусировано на Rollups и других технически сложных решениях. Потребуется значительное время для полноценного масштабирования второй по капитализации криптовалюты.
Существуют самые различные риски, включая регуляторные. Например, глава SEC твердо убежден, что индустрии нужен «дежурный полицейский», а криптовалюты на PoS обладают свойствами ценных бумаг.
Вряд ли путь к реализации задуманного разработчиками окажется легким. Сообществу следует запастись терпением и подготовиться к будущим взлетам и падениям цены эфира. Также важно помнить о том, что медвежий рынок обычно изобилует значимыми разработками и в целом полезен для индустрии.
Читайте биткоин-новости ForkLog в нашем Telegram — новости криптовалют, курсы и аналитика.
Рассылки ForkLog: держите руку на пульсе биткоин-индустрии!