💬 Почему слияние не решит проблемы масштабирования Ethereum

Почему слияние не решит проблемы масштабирования Ethereum

Слияние — поворот Ethereum от доказательства работы к доказательству доли неизбежен, но, несмотря на распространенное мнение, это событие не решит проблемы масштабируемости сети.

Этот поворот, запланированный на этот месяц, является самым большим изменением Ethereum на сегодняшний день. Когда Ethereum будет завершен, Ethereum отойдет еще дальше от первоначального дизайна Биткойна и вступит в новую эру технологии блокчейна — еще одну в соответствии со многими новыми блокчейнами, которые появляются.

Но несмотря на то, что слияние является большим изменением, оно не повлияет на производительность ядра Ethereum. Существует распространенное заблуждение, что слияние повысит скорость или снизит комиссию, но ни то, ни другое не произойдет. Вместо этого большие изменения связаны с его механизмом консенсуса и его токеномикой. Вот посмотрите, что будет делать The Merge, а что нет.

Что будет делать The Merge?

Слияние переведет Ethereum от механизма доказательства работы к механизму консенсуса с доказательством доли. Эта транзакция произойдет из-за объединения двух слоев, отсюда и термин «слияние». Слияние объединит текущий уровень выполнения (который использует доказательство работы) с новым согласованным уровнем, называемым Beacon Chain.

Когда это произойдет, блокчейн Ethereum будет работать в обычном режиме, но вместо этого он будет работать на основе доказательства доли участия.

Эфириум претерпит некоторые изменения в результате слияния. Одно из этих изменений коснется модели безопасности сети. Перейдя к доказательству доли, Ethereum больше не будет защищен майнерами с мощными компьютерами, выполняющими сложные вычисления. Вместо этого участники будут размещать токены эфира (ETH) с валидаторами для защиты сети. Экономическая ценность ETH, находящегося в стейкинге, теперь будет выступать в качестве обеспечения цепочки.

Валидаторы, а не майнеры, будут нести ответственность за упорядочивание транзакций в Ethereum после слияния. Именно эти объекты будут определять порядок слотов (новый термин для блоков после события) после того, как произойдет слияние.

Ожидается, что без участия майнеров углеродный след Эфириума уменьшится. Валидаторам не нужно будет запускать мощные компьютеры, которые потребляют много энергии. Таким образом, прогнозируется, что энергопотребление Ethereum снизится более чем на 99%.

Слияние также повлияет на выпуск Эфириумом новых ETH. Событие сократит выпуск новых ETH примерно на 90%. Сеть также продолжит сжигать токены при каждой транзакции. Если сетевые сборы достаточно высоки, это означает, что каждый год они могут сжигать больше токенов, чем выпускать, что приводит к дефляционной сети.

Почему The Merge не повысит масштабируемость?

Объединение не повлияет на масштабируемость каким-либо значимым образом, поскольку оно выходит за рамки обновления. Слияние не расширяет возможности блокчейна Ethereum. Таким образом, это не приведет к каким-либо изменениям скорости сети или стоимости транзакций на базовом уровне. Это всего лишь изменение протокола консенсуса, который управляет сетью.

Масштабируемость оказалась сложной проблемой для блокчейн-сетей. Это связано с так называемым парадоксом блокчейна или трилеммой блокчейна. У парадокса есть три стороны — масштабируемость, децентрализация и безопасность. Эта трилемма имеет простой аргумент; невозможно оптимизировать все три стороны одновременно. Оптимизация для одного или двух будет происходить за счет остальных.

Старые блокчейны, такие как биткойн, лайткойн и даже Ethereum, работают, когда большинство участников сети используют полные узлы. Эти полные узлы проверяют каждую транзакцию в сети и хранят полную историю данных цепочки. Они, как правило, имеют высокий уровень безопасности и децентрализации, но обычно не масштабируются. Биткойн может обрабатывать только около пяти транзакций в секунду. Пропускная способность Ethereum составляет от 13 до 20 транзакций в секунду.

В новых блокчейнах, таких как Avalanche, Solana, Fantom и Binance Smart Chain, этот метод не используется. Вместо этого они полагаются на ограниченное количество узлов, отвечающих за обработку транзакций. Пользователи этих сетей должны быть уверены, что эти узлы работают правильно. Такие цепочки имеют высокую скорость транзакций при низкой стоимости, например, Fantom может обрабатывать 25 000 транзакций в секунду. Таким образом, они масштабируемы, но не настолько децентрализованы. Помимо того, что они не настолько децентрализованы, их сети могут стать раздутыми, намного более дорогими и сложными в эксплуатации. Они также могут привести к спаму, что несколько раз приводило к отключению блокчейна Solana.

Ethereum идет другим путем, чтобы решить проблемы с масштабируемостью. Вместо одного большого раздутого базового уровня, который делает все, разработчики Ethereum хотят добиться масштабируемости с помощью системы из нескольких уровней — и, возможно, также путем разделения блокчейна на несколько частей. Эта первая часть этой стратегии уже находится в стадии реализации, но это еще относительно первые дни, и мы можем ожидать гораздо большего прогресса на обоих фронтах после слияния.

Поскольку сеть станет более масштабируемой, это увеличит количество транзакций, которые она может обрабатывать в секунду, и снизит плату за использование сети.

Когда Ethereum станет более масштабируемым?

Существует два основных способа повышения масштабируемости Ethereum. Он расширяется по вертикали за счет многоуровневой системы (примеры включают Arbitrum, Optimism и zkSync), а также может расширяться по горизонтали с помощью метода, известного как сегментирование.

На этих слоях используются сводки, представляющие собой тип технологии масштабирования. Сводки позволяют этим уровням обрабатывать сотни транзакций в одну единую пакетную транзакцию, которая затем отправляется в основную цепочку Ethereum для окончательного выполнения. Сети 2-го уровня, использующие накопительные пакеты, могут обрабатывать до 4000 транзакций в секунду за небольшую часть затрат по сравнению с их размещением в основной сети Ethereum.

За слиянием последует еще одно обновление под названием The Surge. Это обновление представит «сегментирование» и поможет увеличить масштабируемость Ethereum за счет разделения сети на более мелкие цепочки, называемые «осколками». Ожидается, что шардинг улучшит масштабируемость Ethereum в 100 000 раз, и, скорее всего, это произойдет в 2023 году.

После Surge появятся еще три обновления: The Verge, The Purge и The Splurge. Эти обновления помогут оптимизировать хранение данных в Ethereum за счет снижения требований к объему памяти для валидаторов. Оптимизация данных поможет уменьшить количество случаев перегрузки сети в Ethereum.