Ethereum 2.0 – Mit kell tudni erről a projektről?

Bevezetés

Az Ethereum 2.0 (Eth2 vagy Serenity) az Ethereum blokklánc következő iterációja, amelynek célja a skálázhatóság, a biztonság és a fenntarthatóság jelentős javítása. Az Ethereum 2.0 bevezetése több lépésben történik, amelyek során a meglévő Proof of Work (PoW) konszenzus mechanizmust a Proof of Stake (PoS) váltja fel, valamint új láncok és technológiai fejlesztések kerülnek bevezetésre. Ez az elemzés részletesen bemutatja az Ethereum 2.0 projektet, annak jelentőségét és a főbb változásokat, amelyek az Ethereum ökoszisztémáját érintik.

Az Ethereum és annak korlátai

Az Ethereum jelenlegi verziója, amelyet 2015-ben indítottak el, a világ egyik legnépszerűbb blokkláncplatformja. Lehetővé teszi az intelligens szerződések és decentralizált alkalmazások (dApps) futtatását, amelyek számos iparágban használnak. Azonban a jelenlegi PoW konszenzus mechanizmus számos kihívással szembesül:

1. Skálázhatóság: Az Ethereum hálózat jelenleg csak körülbelül 15 tranzakciót képes feldolgozni másodpercenként (TPS), ami jelentősen alatta marad a szükséges kapacitásnak a globális elfogadottsághoz.
2. Energiahatékonyság: A PoW rendkívül energiaigényes, mivel a bányászok versenyeznek a komplex matematikai problémák megoldásában.
3. Költségek: A hálózat torlódása magas tranzakciós díjakhoz vezethet, ami sok felhasználó számára megfizethetetlen.
4. Biztonság: Bár az Ethereum hálózat biztonságosnak tekinthető, mindig van lehetőség a konszenzusmechanizmus és az ökoszisztéma javítására.

Az Ethereum 2.0 céljai

Az Ethereum 2.0 projekt célja, hogy megoldja ezeket a korlátokat, és egy skálázhatóbb, biztonságosabb és fenntarthatóbb blokkláncot hozzon létre. A legfontosabb célkitűzések a következők:

1. Proof of Stake bevezetése: A PoS konszenzus mechanizmusra való áttérés csökkenti az energiafogyasztást és javítja a hálózat biztonságát.
2. Sharding: A lánc szegmentálása több részre (shardokra) lehetővé teszi a párhuzamos tranzakciófeldolgozást, növelve a skálázhatóságot.
3. Biztonsági fejlesztések: Az új konszenzus mechanizmus és a protokollok további biztonsági javításokat nyújtanak.
4. Fenntarthatóság: A PoS mechanizmus révén az energiahatékonyság jelentősen javul, és csökken a környezeti hatás.

Az Ethereum 2.0 fázisai

Az Ethereum 2.0 bevezetése több fázisban történik, amelyek során fokozatosan vezetik be az új technológiai fejlesztéseket és átmeneteket. Az alábbiakban bemutatjuk a főbb fázisokat:

Fázis 0: A Beacon Chain

Az első fázis, a Beacon Chain 2020 decemberében indult el. Ez a lánc az Ethereum 2.0 gerincét képezi, és a PoS mechanizmust vezeti be. A Beacon Chain koordinálja a stakelést, a validátorokat és az új blokkokat.

• Stakelés: Az új PoS rendszerben a felhasználók az Ethereumot (ETH) stakelhetik, ami azt jelenti, hogy letétbe helyezik az érméiket a hálózat biztosítása érdekében. Cserébe jutalmakat kapnak.
• Validátorok: A PoW bányászok helyett a validátorok felelősek az új blokkok létrehozásáért és a tranzakciók érvényesítéséért.

Fázis 1: Shard láncok

A második fázis a shard láncok bevezetését jelenti, amelyek várhatóan 2021-ben vagy 2022-ben indulnak el. A shard láncok lehetővé teszik a párhuzamos tranzakciófeldolgozást, jelentősen növelve a hálózat kapacitását.

• Sharding: Az Ethereum lánc több shardra oszlik, mindegyik saját tranzakciókat és állapotot kezel. Ez lehetővé teszi, hogy több tranzakció történjen párhuzamosan, csökkentve a hálózat terhelését és növelve a TPS-t.

Fázis 1.5: Az Ethereum mainnet összekapcsolása

Ez a fázis az Ethereum mainnet és a Beacon Chain összekapcsolását jelenti. Az Ethereum mainnet átalakul egy shard lánccá, amelyet a Beacon Chain koordinál. Ez az átmenet biztosítja, hogy az Ethereum továbbra is működjön a meglévő állapotok és alkalmazások támogatásával, miközben kihasználja az Ethereum 2.0 előnyeit.

Fázis 2: Teljes funkcionalitás

A végső fázisban az Ethereum 2.0 teljes funkcionalitást ér el. Ez magában foglalja a shard láncok teljes bevezetését, az intelligens szerződések támogatását és a meglévő alkalmazások migrációját. Ekkor az Ethereum teljes mértékben átáll a PoS rendszerre, és kihasználja az új technológiák előnyeit.

Az Ethereum 2.0 előnyei

Az Ethereum 2.0 számos előnyt kínál mind a fejlesztők, mind a felhasználók számára:

1. Nagyobb skálázhatóság: A sharding és a PoS révén az Ethereum képes lesz sokkal több tranzakciót feldolgozni, csökkentve a torlódást és a tranzakciós díjakat.
2. Energiahatékonyság: A PoS mechanizmus jelentősen csökkenti az energiafogyasztást, mivel a bányászok helyett a validátorok végzik a munkát.
3. Biztonság: Az új konszenzusmechanizmus és a biztonsági fejlesztések növelik a hálózat ellenálló képességét a támadásokkal szemben.
4. Fenntarthatóság: Az energiahatékonyság javulásával az Ethereum ökológiai lábnyoma is csökken, ami fontos szempont a fenntarthatóság szempontjából.
5. Jobb felhasználói élmény: Az alacsonyabb tranzakciós díjak és a gyorsabb feldolgozási idők javítják a felhasználói élményt, ami elősegíti a széleskörű elfogadottságot.

Kihívások és kockázatok

Bár az Ethereum 2.0 jelentős előnyöket kínál, számos kihívással és kockázattal is szembe kell néznie:

1. Technológiai összetettség: Az új rendszer bevezetése bonyolult és technikailag kihívásokkal teli, ami problémákat okozhat a fejlesztés és a bevezetés során.
2. Átmeneti időszak: Az átmeneti időszak alatt, amikor az Ethereum 1.0 és az Ethereum 2.0 párhuzamosan működik, lehetnek kompatibilitási és integrációs problémák.
3. Biztonsági kockázatok: Az új rendszer bevezetése új biztonsági kihívásokat is jelenthet, amelyekkel a fejlesztőknek meg kell küzdeniük.
4. Gazdasági hatások: Az Ethereum 2.0 bevezetése hatással lehet az ETH árfolyamára és a gazdasági ökoszisztémára, amelyet gondosan kell kezelni.

Következtetés

Az Ethereum 2.0 egy ambiciózus és izgalmas projekt, amely jelentős előrelépést jelent az Ethereum blokklánc számára. A PoS mechanizmusra való áttérés, a sharding bevezetése és a biztonsági fejlesztések révén az Ethereum 2.0 képes lesz megoldani a jelenlegi hálózat korlátokat.

Az Ethereum az indulásakor még PoW típusú volt, erről tért át a PoS-re

Proof of Work (PoW) az Ethereumnál

PoW Mechanizmus

A PoW konszenzusmechanizmus lényege, hogy a hálózat résztvevői (bányászok) versenyeznek egy komplex matematikai probléma megoldásában. A probléma megoldása, más néven „bányászat”, jelentős számítási teljesítményt igényel, ami energiaigényes. Az első bányász, aki megoldja a problémát, jutalmat kap az új blokk létrehozásáért és a tranzakciók érvényesítéséért. Az új blokk ezután hozzáadódik a blokklánchoz, és a folyamat kezdődik elölről.

Ethash Algoritmus

Az Ethash egy memória-intenzív PoW algoritmus, amelyet az Ethereum fejlesztői azért hoztak létre, hogy ellenálljon a specializált ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) bányászati hardvereknek. Az ASIC-rezisztencia célja az volt, hogy a bányászatot demokratikusabbá tegye, lehetővé téve, hogy több egyéni felhasználó is részt vehessen a folyamatban, és ne csak a nagy bányászati központok uralják a hálózatot.

Az Ethash algoritmus működése során a bányászoknak nagy mennyiségű memóriát kell használniuk, ami megnehezíti az ASIC-ok fejlesztését és hatékonyságát. Az algoritmus két fő részből áll:

1. DAG fájl: A Directed Acyclic Graph (DAG) egy nagy adatfájl, amelyet minden bányász előre generál és tárol a memóriában. A DAG fájl folyamatosan növekszik, ami idővel egyre több memóriát igényel.
2. Keccak-256 Hash függvény: Az Ethash a Keccak-256 hash függvényt használja a matematikai probléma megoldására. A bányászoknak véletlenszerű adatokat kell generálniuk és hash-olniuk, amíg meg nem találják a megfelelő megoldást, amely megfelel a hálózat által meghatározott nehézségi szintnek.

Az Ethereum 2.0 és a PoW leváltása

Az Ethereum 2.0 bevezetésével a PoW mechanizmus fokozatosan le lesz váltva a Proof of Stake (PoS) mechanizmusra. Az Ethereum 2.0 fő célja a skálázhatóság, a biztonság és a fenntarthatóság javítása. A PoS bevezetése révén az Ethereum hálózat energiafogyasztása jelentősen csökken, mivel a bányászok helyett a validátorok biztosítják a hálózatot. A validátorok az ETH tokenjeiket stakelhetik, és jutalmat kapnak az új blokkok létrehozásáért és a tranzakciók érvényesítéséért.

Az Ethereum 2.0 bevezetése több fázisban történik, amelyek során a PoS mechanizmus fokozatosan válik az új normává. A végső cél, hogy az Ethereum teljes mértékben áttérjen a PoS rendszerre, biztosítva ezzel a hálózat hosszú távú fenntarthatóságát és biztonságát.