Ethereum šķembas un Kaspers

8. maijā izstrādātāji izlaida plānoto Ethereum tīkla uzlabojumu. Šis jauninājums ir jauna un uzlabota Kaspers, hibrīddraudzīgā galīguma sīkrīku. Šī atjauninājuma mērķis ir pārvietot tīklu prom no ar kalnrūpniecību saistītām problēmām, kā tas bija arvien biežāk ar veco ieviešanu.

Šie jautājumi pastāv tāpēc, ka platformas drošība un nemainīgums ir pārmērīgi atkarīgs no darba pierādīšanas, un tie ietver:

  • ar kalnrūpniecību saistītas problēmas
  • palielināta kalnrūpniecības baseinu centralizācija
  • enerģijas patēriņa jautājumi 
  • milzīgs ASIC pieplūdums tirgū

Galīgais mērķis ir galu galā pārvietot Ethereum tīklu no darba pierādīšanas uz likmi balstītu sistēmu, ievērojami samazinot tīkla skaitļošanas slogu..

Apskatīsim dažas delikātākas detaļas par līdz šim iespējami nozīmīgāko Ethereum tīkla jaunināšanu.

Enerģijas patēriņš un darījumu maksa

Casper atjauninājums ir pirmais solis ceļā uz kriptogrāfijas ilgtspēju, pirmā ietekme būs uz enerģijas patēriņu, jo tīkls virzās uz “Proof-of-Stake” algoritmu.

Kaut arī 2017. gads bija lielisks kriptonauda, ​​ņemot vērā to meteoroloģisko pieaugumu, tas bija tika atklāts ka ne Ethereum, ne Bitcoin pašreizējā atkārtojumā nevarētu konkurēt ar fiat globālā mērogā, pateicoties ierobežotajai darījumu caurlaidspējai.

Vēl viena uzmanība, kas tika uzsvērta, ir milzīgs enerģijas daudzums tas prasa šo kriptovalūtu kalnrūpniecības tīklu darbību. Tāpēc pētnieki, žurnālisti un analītiķi to ir pieņēmuši salīdzināt ieguves izmaksas ar vidējām enerģijas izmaksām katrā valstī, cenšoties atrast visrentablāko valsti, kurā mīnēt.

Sākot ar 2018. gadu, mērogošanas problēma, ar kuru saskaras lielākā daļa, ja ne visas kriptovalūtas, ir vēl jāatrisina. Īpaši Ethereum ir atkārtoti sprādzis par mērogošanu ļoti slikti, neskatoties uz kalnrūpniecības tīkla lielumu. Šķiet izplatīta loģika, ka, pieaugot kalnrūpniecības tīkla lielumam, jauda un kalnraču skaits, kuru darījumu skaitam, ko sistēma var apstrādāt sekundē, būtu jāpalielinās lineāri.

Kalnračiem maksās arvien mazāk un mazāk pēc galvenā atjauninājuma iziešanas, kas paredzēts tīkla virzīšanai uz POS.

Tomēr realitāte ir tāda, ka, tā kā visi šie kalnrači vienlaikus apstrādā vienu bloku un grūtības periodiski palielinās, tīkla relatīvā jaukšanas jauda nepalielinās.

Diemžēl tas nozīmē, ka bloka izgatavošanai joprojām būs nepieciešamas 10 sekundes, un elektroenerģijas izmaksas ievērojami palielinās, neskatoties uz to, ka kalnraču skaits tīklā ir krasi pieaudzis.

Viens no nozīmīgākajiem sekas slikta mērogojamība ir augsta tīkla komisija. Kalnrači var izvēlēties noteikt prioritāti darījumiem, piedāvājot augstākas komisijas maksas, lai palielinātu ieguldījumu atdevi (IA) un tādējādi palielinātu savu peļņu. Tas noved pie tūkstošiem zemu komisijas darījumu uzkrāšanās, kuri paliek gaidīti pieņemšanai nākamajā blokā, kas var ilgt stundas, vairākas dienas vai, iespējams, bezgalīgi ilgi, ja maksa ir pietiekami zema.

Neticami jaudīgu jauno ASIC kalnraču parādīšanās apdraudēja arī Ethereum tīklu, jo tie palielina izredzes, ka viens no ieguves baseiniem sasniegs ievērojamu tīkla jaudu daļu, tādējādi palielinot Ethereum centralizāciju..

Pielāgojoša sistēma

Blokķēde un kriptonauda ir plūstošas ​​sistēmas, kas mainās un pielāgojas vides norādēm, līdzīgi tam, kā daba reaģē uz četru gadu sezonu mainīgajiem apstākļiem.

Ir bijuši vairāki mēģinājumi atrisināt šīs problēmas, no kurām lielākā daļa ir cietās dakšas, kuru mērķis ir uzlabot darījumu ātrumu, izveidojot “jauno Bitcoin”. Kopš tā laika citas kriptovalūtas ir piedzīvojušas to pašu parādību, ar vairākas dakšiņas kas notiek ar dažām populārākām kriptovalūtām, piemēram, Ethereum, Monero un Litecoin. Vispārējā kustība aiz tā tiek saukta par  “ASIC pretestība” un tiek vākts atbalsts, jo tiek atzīti ASIC ieguves draudi kriptovalūtas ilgtermiņa dzīvotspējai.

Vienu no saprātīgākajām pieejām šīs jautājumu kaskādes risināšanai demonstrēja Ethereum aizstāvošā komanda, kas uzņēmās apvienot abus Likmes pierādīšana (PoS) un Darba pierādīšana (PoW) algoritmus, apvienojot tos abus, kurus viņi dēvē par “Casper – Friendly Finality Gadget (FFG).

Šī jaunā sistēma radikāli maina bloku izveidošanas un izplatīšanas principus Ethereum, vienlaikus samazinot arī blokķēdes sarežģītību kopumā. Ethereum izstrādātāji ir pārliecināts ka PoW princips ir visu to problēmu pamatā, ar kurām saskaras kriptovalūtas. Viņi uzskata, ka, neraugoties uz efektivitāti decentralizētas vienprātības panākšanā, PoW rada arī milzīgu enerģijas slogu, tam nav ekonomiskas galīguma un nav efektīvas karteļu pretestības stratēģijas. Turklāt tiek plaši atzīts, ka PoW algoritms ierobežo blokķēdes darbību, labākajā gadījumā ierobežojot līdz vairākiem desmitiem darījumu sekundē.

Šo ierobežojumu dēļ Ethereum komanda paziņoja a plānojat attālināties no PoW algoritma, tā vietā pieņem efektīvāku PoS algoritmu. PoW algoritmam lietotāji var tieši iegādāties reālus datorus, kas patērē enerģiju un aprēķināt blokus ar ātrumu, kas aptuveni proporcionāls ieguldījumu līmenim (datora izmaksām). Tomēr PoS gadījumā pirkuma priekšmets ir virtuālās monētas sistēmā, kuras pēc tam pārveido virtuālie datori, kas aprēķina blokus. Šī pieeja nav balstīta uz apstrādes jaudu, bet gan uz monētu skaitu lietotāja validētāja kontā. Ja šis validators piedalās darījumu apstiprināšanā, viņu līdzekļi tiek iesaldēti ar katru piešķirto bloku.

Kaspera protokols ir nedaudz starpposms pārejā no PoW uz PoS, apvienojot principus no abiem šiem protokoliem. FFG ļauj pabeigt pamatā esošo PoW blokķēdi, izmantojot ētera nogulsnes, samazinot apstākļus un modificētu dakšiņu. Tīkla drošībai pārejot no PoW uz PoS, atlīdzība par PoW blokiem tiks samazināta.

Dalīšanās

Tas izraisīs tīkla sadalīšanos atsevišķās “salās”, kurām katrai ir sava apstrādes jauda, ​​pilnvaras un savienojums ar galveno tīklu.

Papildus Casper atjauninājumam, kas noved pie pārejas uz PoS sistēmu, tiek izstrādāta vēl viena potenciāli dziļa tehnoloģija, domājot par lielām cerībām – sadrupinot.

Sadrupināšanas ideja ir tāda, ka jebkurā izplatītajā mezglā tiek glabāta tikai daļa no izplatītā reģistra, bet pamatprotokolu pamatā esošā matemātika nodrošina, ka katrs mezgls var paļauties uz citu mezglu informāciju, lai nodrošinātu sistēmas pārredzamību un atbildību. Ethereum tīkla dibinātājs Vitāliks Buterins, salīdzināja šķembu elementi ar salām, kas pieder pie tā paša arhipelāga, iedomājoties, ka pat tad, ja Ethereum būtu sadalīts tūkstošos salu, katra sala joprojām spētu sazināties ar citām salām, izmantojot kādu protokolu. Arī tad, ja katrai no salām ir savas īpatnības un iedzīvotāju skaits (piemēram, daļa no blokķēdes), salas var sadarboties, veidojot pilnībā aprīkotu vidi.

Nespeciālistiem runājot, tas nozīmē, ka Ethereum galvenā ķēde tiks sadalīta atsevišķās ķēdēs, sauktas par lauskām. Šīs lauskas būs saistītas gan savā starpā, gan ar galveno bloku. Shards darbojas, lai nodrošinātu paralēlu darījuma apstrādi, kurā katrs mezgls var atsevišķi apstrādāt savu lausku un strādāt paralēli citiem mezgliem, lai palielinātu tīkla joslas platumu un darījumu ātrumu par vairākām pakāpēm, vienlaikus neatgriezeniski atrisinot mērogošanas problēmu.

Kalnrači un apstiprinātāji glābšanai

“Es redzu derīgu bloku!” – Validatori kliedz, cenšoties nezaudēt savus Ethereum noguldījumus.

Darījumus katrā lauskā pārbaudīs validatori – galvenie Kaspera sistēmas tiesneši kopā ar kalnračiem. Validatori strādā, lai nodrošinātu operāciju ar monētām likumību, darbojoties kā sava veida sistēmas darījuma depozīts, kas apstiprina darījumus ar viņu depozītu. Sistēma darbojas šādi – ja validators atradīs bloku, kas, pēc viņa domām, būtu jāiekļauj blokķēdē, viņi to varēs apstiprināt, ievietojot depozītu šajā blokā. Ja šis bloks tiek pievienots blokķēdei, tad validators saņems atlīdzību, kas proporcionāla summai, ko viņi ieguldīja blokā, turpretī, ja izrādīsies, ka šis bloks nav derīgs vai ir ļaunprātīgs, viņi zaudēs ieguldījumus.

Validētājiem tiek uzdots arī izveidot kontrolpunkti ik pēc piecdesmit blokiem. Kontrolpunktu izgatavošana nodrošina blokķēdes pabeigšanu un ievērojami palielina tīkla drošību, izslēdzot iespēju atgriezt darījumus pirms kontrolpunkta. Pēc Vlads Zamfirs, ievērojams Ethereum izstrādātājs, jebkura manipulācija vai uzbrukuma mēģinājums validētājiem neradīs ekonomisku interesi, citējot: “Tas ir tā, it kā jūsu ASIC saimniecība būtu nodedzināta, ja jūs piedalītos uzbrukumā ar 51%.”

Minimālais depozīta lielums, kas validatoram jāapmaksā, lai saņemtu apstiprinājumu, ir noteikts 1500 ETH, ievērojama summa, ko zaudēt saskaņā ar jebkura cilvēka standartiem, un spēcīgs preventīvs līdzeklis, lai piedalītos jebkādās manipulācijas shēmās. Izstrādātāji arī piedāvāja mērogošanas problēmas risinājums, kas plaši tiek uzskatīts par izšķirošu Ethereum tīkla tālākai attīstībai un ir nepieciešams, lai ļautu Ethereum konkurēt ar modernākām blokķēdēm, piemēram, Graphene.

Šis atjauninājums ir tāds pats kā procesora jaunināšanas iegūšana datoram, izņemot visu Etherum tīklu, jaunināšanas ātrumu, iespējas un ilgtermiņa uzticamību.

Apstrādes ātruma pieaugums, kuru sasniedza izstrādātāji, lielā mērā ir saistīts ar mazāk mezglu piedalīšanos un lielākās daļas galveno darbu deleģēšanu vieglajiem klientiem. Tāpēc darījumu apstrādes ātrums būs daudz lielāks nekā atsevišķā datorā, savukārt tīkls spēs saglabāt decentralizāciju, strādājot ar lielu skaitu parasto klēpjdatoru. Turklāt tīkla drošība būtiski mainās no sarežģītās PoW sistēmas uz “dārgo” PoS sistēmu, kurā gan kalnračiem, gan validatoriem tiek nodrošināta atlīdzība par blokiem. Atalgojums kalnračiem un ētera ražošanai samazināsies pieckārtīgi jaunajā sistēmā samazinot no pašreizējā 3 ETH līdz tikai 0.6 ETH, padarot monētu mazāk pievilcīgu ASIC kalnračiem, vienlaikus samazinot tīkla centralizācijas risku.

Saskaņā ar jauno sistēmu validatori ir atlīdzības saņēmēji, taču mazākos apjomos ar viņu atlīdzību tikai 0,82 ETH par bloku (gandrīz četras reizes zemāka par pašreizējo atlīdzības līmeni). Nākotnē Vitalik Buterin apgalvo, ka Ethereum izstrādātāji to varēs pilnībā atkāpties no vecās PoW sistēmas, vēl vairāk samazinot atlīdzību par validatoriem līdz 0,22 ETH par bloku.

Bez izmaiņām atlīdzības sistēmā tīklā būs arī ievērojamas pārmaiņas palielināt efektivitātē divu iemeslu dēļ. Pirmais ir saistīts ar PoS algoritmu vienprātību, kas tiek panākta bez kalnrūpniecības, tādējādi samazinot enerģijas izmaksas un nodrošinot nepieciešamo ETH emisiju. Otrais tiek sasniegts, samazinot bloka ģenerēšanas laiku līdz minimumam, jo ​​tagad ir vieglāk pārbaudīt, kam pieder lielākā daļa, nevis noteikt, kam ir vislielākā kalnrūpniecības jauda.

Ziņu atjauninājumi

Paredzams, ka par šo atjauninājumu, kā arī pilnīgu ieviešanu pēc tam būs daudz ziņu atjauninājumu. Lai iegūtu jaunāko informāciju, sazinieties ar www.crypto-news.net.

Edcon konferences laikā 2018. gada maija sākumā Vitāliks Buterins – Ethereum veidotājs sniedza nelielu ieskatu par “draudzīgo spoku” atjauninājumu. Buterīns ziņots ka Kaspera atjauninājumā esošā validatora atlīdzības sistēma ietvers arī soda sistēmu. Atalgojuma sistēmā, jo lielāka ir likme, jo zemāka ir procentu likme, kas nopelnīta par šo daļu, piemēram, 2,5 miljonu ETH iegūšana radīs gada maksu 10% apmērā, savukārt 10 miljonu ETH daļa radītu tikai 5% procentus.

Validatoram piemērojamie sodi ir atkarīgi no tā kļūdu smaguma, bet var būt pat 100% no tā likmes. Par apstiprinātājiem tiks uzlikti naudas sodi, ja viņi bieži nepiedalās tīklā. Turklāt, ja tiek atklātas problēmas skaidā vai diskā, uz kura atradies maks, tiks piemērots sods 2% apmērā no depozīta summas. Ja validatoru grupas lauskas vienlaikus ir bojātas vai tās nav tīklā, tad sodi būs daudz lielāki, sasniedzot divciparu skaitli. Tajā pašā laikā Buterins atzīmē, ka šī pieeja, visticamāk, būs hakeru uzbrukumu mērķis, jo kolektīvie sodi var atstāt validatorus līdz 100% soda, tādējādi padarot viņus neaizsargātus pret ļaunprātīgiem hakeriem ar nodomu nodarīt kaitējumu.

Jaunākās ziņas par “draudzīgo spoku” hit 8. maijā, kad Denijs Raiens, Ethereum izstrādātājs, publicēja Casper pirmās versijas kodu GitHub:

“V0.1.0 iezīmē mūs skaidrāk iezīmējot izlaidumus, lai palīdzētu klientiem un ārējiem auditoriem vieglāk izsekot līgumu un izmaiņām.” Raiens arī atzīmēja, ka klientu izstrādātāji var sākt rakstīt un testēt programmatūru savās valodās, nevis ierobežot tikai ar Solidity, kā tas bija iepriekš.

Kaspers – Ko gaidīt

Labāk sāciet uzkrāt ETH, ja vēlaties, lai Ethereum varētu izraktu pēc galvenā atjauninājuma veikšanas, jo bloka apstrāde maksās 1500 ETH.

Casper FFG palaišana ir plānots 2018. gada 3. ceturksnim. Tā kā tas ir nozīmīgs tīkla jauninājums, tas nebūs saderīgs ar iepriekšējām Ethereum programmatūras versijām un kā tāds tiks ieviests caur cieto dakšiņu.

Pateicoties savam potenciālam mērogojamības problēmas risināšanā, Casper līdz šim ir viens no vissvarīgākajiem blokķēdes jauninājumiem, sniedzot daudzas priekšrocības gan izstrādātājiem, gan parastajiem lietotājiem. Tas ir vajadzīgs trīs gadi Ethereum fonda darbs, lai apvienotu visus nepieciešamos pasākumus, lai padarītu Ethereum tīklu decentralizētu, efektīvu un konkurētspējīgu nozarē, kurā tik daudz jaunu spēlētāju vēlas to uzurpēt.

Ar šo joslas platuma pieaugumu Ethereum tīklam ir jāredz daudz ātrāki darījumu apstiprinājumi un ievērojami palielināta darījumu caurlaidspēja, kas nodrošinās mugurkaulu, kas nepieciešams liela mēroga decentralizētai lietojumprogrammai. Ethereum platformai ir plaša, talantīga kopiena, kas veicina tās attīstību un funkcionalitātes uzlabošanu.

Lai arī vēl ir daudz jānosaka, kā šī jaunā atlīdzības sistēma darbosies praksē, viena lieta ir droša – nāk Kaspers.

Piedāvātais attēls, izmantojot BigStock.