Уже почти два года блокчейн-сообщество ждет перевода сети Ethereum на алгоритм Proof-of-Stake. Byzantium, Istambul, Konstantinopole, Berlin зачастую люди не понимают смысла этапов модернизации сети, и суть концепции ethereum 2.0 pos скрыта в облаке бесполезных комментариев на тематических форумах. И даже серьезные блокчейн-издания публикуют довольно расплывчатую информацию. Хотя, конечно, стоит признать, что во многом здесь виноваты сами разработчики сети.
Внедрение обновлений часто переносится или вообще откладывается по техническим причинам. Но все же проект медленно, но упорно движется в направлении полного отказа от традиционной добычи монет ETH на вычислительном оборудовании. В этом обзоре об обновлении протокола casper ethereum, его особенностях и отличиях от других POS экосистем.
Когда произойдет переход Ethereum на PoS
Слухи о том, что в скором времени Виталик Бутерин и компания проведут тестирование протокола Casper в эфириуме, возникли осенью 2017. И действительно сразу после Нового года основатель проекта рассказал журналистам об итогах эксперимента:
«Протокол Casper делает невозможным закрытие двух блоков в разных ответвлениях сети. Тесты прошли удачно и нам удалось достичь консенсуса».
Однако для полномасштабного внедрения ethereum pos исходный код Casper еще не был приспособлен. Требовалась подготовка имплементации для клиентов Geth и Parity. Первый официальный релиз модернизированного ethereum proof of stake Каспер была опубликована через три месяца на репозитории Github. Исходник полностью открыт и доступен как для аудиторов, так и для разработчиков умных контрактов.
Разработчики заложили в этот исходный код «бомбу сложности» и когда она рванет, награда за блок будет составлять всего 0,6 монеты. Но, пока не будет в ethereum переход на pos не будет полностью реализован наступает «Ледниковый период». Пока что вознаграждение снизили с 3 ETH до двух, и это еще не предел. После полноценного запуска ethereum 2.0 старая версия сети еще некоторое время будет функционировать. Но снижение профита заставит все членов сообщества перейти на pos майнинг.
Когда это будет? Были надежды и опасения, что уже в этом году, но теперь переносится на следующий. Недавно разработчики столкнулись с проблемой разделения тестовой POS-сети и как заявил Виталик Бутерин в своем недавнем интервью: «Переход на обновленный блокчейн вызвал больше проблем, чем ожидалось. Но мы не сомневаемся в успешной реализации намеченных планов». Из этого можно сделать вывод, что конкретной даты внедрения casper ethereum не знает никто, в том числе и сам основатель проекта. Уже ползут слухи о возврате к идее перехода на асикоустойчивый алгоритм ProgPow, но они ничем не подкреплены. Так что ждем января 2021, ну а там посмотрим.
Технические особенности Casper Ethereum
Внедрение протокола Casper дает возможность перевести экосистему эфириума на алгоритм защиты Proof of Stake (PoS). Несмотря на то что проект запустили в 2015 году на традиционном Proof of Work (PoW), уже тогда в долгосрочной перспективе было запланировано грядущее обновление сети и переключение на стейкинг. Виталик Бутерин давно говорил, что майнеры ему не нужны и работа на алгоритме консенсуса PoW всего лишь временное явление. Технические параметры обновленной сети доступны в таблице на картинке.
Развертывание системы eth pos происходит в три этапа:
Beacon Chain — тестовый этап проверки функциональности сети с использованием реальных токенов ETH. В процессе его проведения будут запущенны и опробованы следующие параметры алгоритма proof of stake:
- Система управления валидаторами.
- Управление активами.
- Генератор случайных чисел, для выбора участника пула подписывающего очередной блок и кураторов добычи.
- Система голосование стейкеров за изменение размера блока.
- Выплата заработков и назначение штрафных санкций.
Шардинг — на этом этапе будут проверено взаимодействие новых шард. Параллельно с системой Beacon Chain запустят 64 других блокчейна и проверен механизм двустороннего взаимодействия и обмена ссылками от Beacon Chain к каждому из фрагментов.
Смарт-контракты — в финальной стадии испытаний предполагается полноценный запуск новой экономической модели. Каждый шард будет уже непросто хранилищем данных, а виртуальной машиной EVM.
Как уже было сказано первое время старая и модернизированная сети будут двумя параллельными мирами эфириума. Монеты с Eth1 можно перевести в ethereum 2.0 pos, но вот обратно они уже не попадут. Да и продать их первое время будет невозможно. Единственное их предназначение — стейкинг.
Как видно из таблицы, чтобы стать полноценным валидатором, нужно иметь на балансе 32 ETH. Остальные держатели токенов подключаются к добыче через пул, доверяя свои активы одному из узлов. Но фишка в том, что каждый стейкер должен иметь именно 32 монеты не меньше и не больше, поэтому если у вас 64 монеты нужно запускать два отдельных контракта. При этом шансы что вас выберут создателем криптоблока, конечно же, возрастут.
На первых порах, после запуска pos майнинга ethereum стоимость монеты может упасть. Но не так, чтобы уж сильно, ведь монеты со второй сети не сразу попадут на биржи, а в первой награду еще урежут. Когда токены переводят в ethereum pos, они сжигаются в Eth1 и восстановить их можно только, если будет проведен хардфорк. Но, никто этого делать не собирается. По замыслу оба блокчейна должны слиться в едино, майнеры уйдут и на модели «перманентной линейной инфляции» будет поставлен крест. Размер выплат стейкерам будут коррелироваться в зависимости от темпа эмиссии. Если узел перестанет функционировать, награда не выплачивается, а за любое нарушение деньги конфискуют и сожгут. Следует заметить, что протокол по-прежнему в разработке, все детали обновления еще не определены.
Какие проблемы решает Casper
Запуск Ethereum Casper в точности соответствует идеологии проекта Виталика Бутерина, который задумал выпуск глобальной сети для работы децентрализованных приложений, а не еще одного конкурента биткоину.
По мнению разработчиков, новый алгоритм консенсуса оптимизирует функционал системы, повысит масштабируемость и энергоэффективность. А также улучшит экономическую защиту и будет способствовать децентрализации сети. Хотя последний пункт выглядит сомнительно. Засилье АСИК-майнеров приводит к укрупнению пулов, экосистеме биткоин четыре пула контролируют 64% добычи, однако децетрализованность POS-экосистем тоже под большим вопросом.
А вот по поводу экономии электроэнергии, нет никаких возражений. На добычу цифрового золота тратится больше энергоресурсов, чем потребляет республика Беларусь. И если вместо АСИКов и gpu-ригов сеть будут поддерживать обычные ПК или серверы уменьшение расходов очевидно.
Инструмент модернизированного протокола, под названием Slashing ака (бритва) защитит систему от Double-spending и других видов хакерских атак. Ведь стейкеры только потеряют от двойного расходования и сбоев в работе сети, злонамеренные действия с их стороны обернутся против них самих.
Масштабируемость всегда была козырем pos-сетей. Например, тот же EOS может обрабатывать до 100 000 транзакций в секунду. Шардинг позволяет распределять задачи между узлами и транзакции будут проверяться одновременно. Но для реализации этого механизма эфириум должен перейти на Proof-of-Stake.
Отличия Casper от других PoS
Только в Casper предусмотрен механизм конфискации и последующего сжигания цифровых активов недобросовестных валидаторов. Как это работает на практике.
Стейкер, выбранный для создания блока, замораживает часть своих активов и приступает к обработке хеша. Обнаружив валидный криптоблок, он подписывает его и делает ставку. После этого блок отправляется на проверку кураторам. Если все в порядке ему платят награду, в противном случае узел блокируют, а долю уничтожают. Жесткая, но эффективная модель управления валидаторами снижает риски и стабилизирует экосистему.
Преимущества и недостатки
Перечисляя достоинства обновления каспер эфириум, в первую очередь следует выделить стейкинг. Данная система добычи делает блокчейн более экологичным, а то получается, что скоро на производство электронных денег потребуется больше ресурсов, чем на экономику любой из развитых стран. Конечно, скоро могут быть изобретены вычислительные устройства еще более мощные и энергоэффективные, чем ASICS, но пока традиционные блокчейны POW очень прожорливы.
И при этом над ними висит дамоклов меч атаки 51%. Недавние события в восьмой по объему хешрейта экосистеме Ethereum Classic, наглядно это продемонстрировали. Протокол Casper используется в качестве селектора, отвечающего за построение блочной цепи. И будет неукоснительно регистрировать все выполняемые операции. Нечестный валидатор сразу будет выявлен и наказан и попытка обмануть систему обойдется ему очень дорого. Однако полностью вопрос атаки 51% разработчиками еще не закрыт. Они продолжают поиск потенциальных уязвимостей сети.
Децентрализация сети то же улучшится, по крайней мере, поначалу. На данный момент в Ethereum 1.0 два пула sparkpool.com и ethermine.org контролируют 55% мощности сети, что является потенциальной угрозой. Тем более что никаких штрафных санкций за злонамеренные действия там не предусмотрено.
Недостатки Casper существуют пока еще только в теории. Существует вероятность полного отказа системы и возможность атаки 51%. Не выработаны правила проведения жесткой вилки, в случае необходимости перестройки система после враждебного вмешательства. Но на данный момент это всего лишь умозаключения скептиков. Реальные баги будут выявлены в процессе работы.
Заключение
По большому счету, модель обновления, разработанная командой Ethereum, является лучшим решением проблем традиционных POW-экосистем. Сообщество только выиграет от запуска ethereum 2.0, хотя ветеранам майнинга идея Виталика Бутерина не по душе.
Но что делать, с экономической точки зрения, внедрение casper жизненно важно и, если все пройдет гладко, криптоиндустрия выйдет на новый уровень. Система эфириум действительно превратится в суперкомпьютер и откроет путь к реализации новых еще более масштабных блокчейн-проектов.
Источник
