The Difference Between Ethereum and Ethereum 2.0 and the Future of Ethereum Network

Разница Между Ethereum и Ethereum 2.0 и Будущее Сети Ethereum

Reading time

За свою историю блокчейн-сеть Ethereum пережила множество событий, как незначительных, вроде небольших обновлений Ethereum 1.0, так и серьезных изменений, затронувших ее фундаментальные принципы, в том числе переход сети от механизма консенсуса PoW (Proof-of-Work, майнинг) к PoS (Proof-of-Stake), или Ethereum 2.0. Однако насколько Ethereum 2.0 лучше Ethereum 1.0 и в чем их основные отличия?

Эта статья прольет свет на то, что представляют собой версии сети Ethereum 1.0 и 2.0, их основные отличия, а также на то, как сеть будет развиваться в будущем.

Ключевые Выводы

  1. Главной особенностью Ethereum 1.0 является использование механизма консенсуса Proof of Work.
  2. С появлением Ethereum 2.0 стало возможным увеличить масштабируемость сети и перейти на протокол Proof of Stake.
  3. Будущее сети Ethereum — за стейкингом, который будет поддерживать процесс подтверждения новых блоков в ней.

Что такое Ethereum 1.0?

Ethereum 1.0 (или Ethereum mainnet) — версия блокчейн-сети, работающая на основе протокола PoW и позволяющая добывать токены ETH. В общем виде эта версия представляет собой весь период существования сети с момента запуска Ethereum в 2015 году и включая все обновления и хард форки до момента значительного обновления, произошедшего 15 сентября 2022 года, когда блокчейн-монеты перешли с механизма консенсуса PoW на PoS. PoS предполагает проверку транзакций с помощью стейкинга, который представляет собой процесс хранения монет Ethereum на криптовалютном кошельке для поддержки всех операций на блокчейне. Это позволило кардинально изменить базовую эффективность сети, повысить ее безопасность и масштабируемость.

За время существования Ethereum 1.0 сеть пережила множество хард форков, претерпевая с каждым обновлением различные изменения, большинство из которых были направлены в основном на увеличение пропускной способности сети в части транзакций Ethereum, снижение стоимости комиссии и повышение безопасности для предотвращения хакерских атак, которые периодически случались в истории монеты. Ethereum 1.0 был проектом, целью которого было как экспериментирование с механизмом консенсуса PoW, так и проверка возможности перехода на другой механизм консенсуса (PoS) — решение, которое было принято после неудачных попыток масштабировать сеть таким образом, чтобы она соответствовала техническим нормам в отношении скорости транзакций и безопасности.

После шанхайского обновления блокчейн-сеть Ethereum позволила всем держателям монет выводить их из стейкинга для возможности реинвестирования.

Что такое Ethereum 2.0?

В сети Ethereum 2.0 происходит масштабное обновление ее фундаментальных принципов, направленное на улучшение масштабируемости и получившее название «Слияние» (англ. Merge), что является первым в истории криптовалютного мира прецедентом перехода действующего блокчейна с алгоритма Proof-of-Work на Proof-of-Stake. Если раньше майнеры выравнивали новые блоки на блокчейне Ethereum, то после «Слияния» держатели цифровых монет обеспечивают работоспособность блокчейна и получают за это вознаграждение.

В рамках обновления Ethereum 2.0 планируется поэтапный переход сети от одного механизма консенсуса к другому. Дорожная карта содержит три основных этапа имеуемых Beacon Chain, Merge и Sharding. 

Обновление Beacon Chain — это координационный механизм новой сети, отвечающий за создание новых блоков, проверку их валидности и вознаграждение валидаторов ETH за обеспечение безопасности сети. Шардинг — разделение базы данных на части для увеличения емкости; эта технология уже используется в программировании. В контексте Ethereum шардинг снижает нагрузку на сеть и увеличивает количество транзакций за счет создания новых цепочек, известных как «шарды». Это позволит значительно увеличить количество транзакций и емкость данных в сети.

Каковы ключевые различия между Ethereum 1.0 и Ethereum 2.0?

Сеть Ethereum Coin Network была первой в истории, которая претерпела столь кардинальные изменения в своих принципах работы. Обновление Merge полностью изменило облик блокчейна, дав ему новую жизнь и возможность разрабатывать новые технологические решения на основе новой «начинки». В любом случае, обновление принесло пользу сети, улучшив ее во многих отношениях. Давайте посмотрим ниже на фундаментальные различия между обновлениями Ethereum 1.0 и Ethereum 2.0 в отношении блокчейна, безопасности и других параметров.

Протокол Консенсуса

Первое и самое важное различие между двумя версиями сети — это используемый протокол консенсуса. В Ethereum 1.0 используется механизм Proof of Work, который предполагает добычу новых блоков ETH для подтверждения транзакций и верификации данных блокчейна. В свою очередь, в Ethereum 2.0 используется механизм консенсуса Proof of Stake, при котором владельцы токенов получают вознаграждение за владение монетами, которые используются в качестве инструментов для поддержания сети.

Концепция Блокчейна

Чтобы понять разницу между двумя обновлениями в рамках данного критерия, необходимо понимать, что блокчейн представляет собой цепочку блоков, которые проверяются с помощью вычислительных мощностей майнингового оборудования. Ethereum 1.0 — это классическая модель сети блокчейн, в которой цепочка блоков непрерывна и последовательна, содержит закодированную информацию обо всех транзакциях. Ethereum 2.0 — это новая модель функционирования системы блокчейн, в которой она разделена на небольшие части, называемые цепочками шардов, что позволяет обрабатывать транзакции не последовательно, а параллельными цепочками.

Безопасность

Ethereum 1.0 следует традиционным правилам блокчейна PoW, когда значимый игрок контролирует всю активность сети во время майнинга, владея более чем 50% вычислительной мощности сети, что теоретически может привести к уязвимостям, например к 51% атак. Эта особенность механизма PoW вызывала серьезные опасения на протяжении всего времени существования монеты, представляя собой риск для безопасности.

В протоколе Ethereum 2.0 нет майнеров, контролирующих блокчейн, что делает невозможным контроль над мощностью майнинга. Для работы сети с новым протоколом консенсуса требуется около 16 000 валидаторов, что делает ее более децентрализованной, безопасной и менее подверженной манипуляциям.

Скорость

Скорость транзакций в сети — один из важнейших показателей производительности сети. В Ethereum 1.0 сеть могла поддерживать только около 30 транзакций в секунду, что приводило к задержкам и перегрузкам.

По официальным данным, производительность Ethereum 2.0 составляет 100 000 транзакций в секунду. Такой прирост был достигнут за счет внедрения цепочек шардов. Более того, применение решений второго уровня, таких как роллапы, а также различных сайдчейнов позволит в будущем достичь еще более высоких скоростей транзакций как внутри экосистемы Ethereum, так и в сторонних сетях. В частности, считается, что кардинальные изменения в сети может принести шардинг. Концепция шардинга заключается в разделении сети на несколько секций, которые могут работать частично независимо друг от друга. Разделение блокчейна на различные секции позволяет значительно увеличить количество обрабатываемых транзакций.

Энергия

Использование консенсуса POW в Ethereum 1.0 предполагает применение майнингового оборудования — компьютерной техники с видеокартой или майнинговой фермы для осуществления процесса добычи. Майнинговая ферма — это комплекс, состоящий из множества взаимосвязанных машин, использующих мощные видеокарты для выполнения больших объемов вычислительной мощности. Майнинг имеет множество негативных последствий, включая чрезвычайно высокое энергопотребление, экологические риски, высокую стоимость оборудования и не самую лучшую безопасность. 

Использование консенсуса PoS в сети Ethereum 2.0 позволяет отказаться от привлечения майнеров для добычи новых блоков, заменив их валидаторами, подтверждающими транзакции. Новая модель не требует использования специального высокотехнологичного и сложного оборудования, что позволяет избежать проблем с высоким энергопотреблением, как в случае с PoW. Весь процесс добычи новых монет упрощается благодаря стейкингу, когда пользователи хранят свои монеты внутри блокчейна и получают вознаграждение в виде комиссии сети.

Масштабируемость

Масштабируемость необходима электронным системам, системам программного обеспечения и базам данных, маршрутизаторам, сетям и т.д., если они должны работать при больших нагрузках. Система называется масштабируемой, если она способна увеличивать производительность пропорционально дополнительным ресурсам. Масштабируемость можно оценить через отношение прироста реализации системы к приросту используемых ресурсов. Чем ближе это отношение к единице, тем лучше. Масштабируемость также означает увеличение дополнительных ресурсов без структурных изменений центрального узла системы.

Как уже было сказано выше, Ethereum 1.0 имел множество ограничений, которые в будущем могли создать проблемы, влияющие на масштабируемость сети. Ethereum 2.0 решает все эти проблемы, внедряя PoS и цепочку шардов.

Тарифы на Газ

В Ethereum 1.0 для обработки большого потока транзакций необходимо было платить высокую комиссию за газ. В частности, в Ethereum 2.0 с появлением обновления London было реализовано множество решений, призванных сделать транзакции в Ethereum более предсказуемыми для пользователей за счет пересмотра механизма комиссии. Начиная с обновления сети London, каждый блок имеет базовую комиссию — минимальную стоимость единицы газа для включения, рассчитываемую сетью на основе спроса на место в блоке. К основным улучшениям, представленным в данном изменении, относятся более точное прогнозирование комиссии за транзакции, более быстрая обработка транзакций в целом, а также компенсация за выпуск новых ETH путем сгорания доли комиссии за транзакции.

Перспективы Развития Сети Ethereum

Сегодня, после обновления Ethereum Shanghai, в сети Ethereum 2.0 отсутствует майнинг, то есть подтверждение блоков происходит за счет делегирования пользователями своих монет мастер-узлам. Эти ETH замораживаются, а в качестве вознаграждения пользователи получают часть новых монет. После перехода сети с одного алгоритма на другой принципы работы полностью изменились, что теперь позволяет подтверждать транзакции менее затратно и более безопасно, а пользователям получать пассивный доход от хранения цифровых валют.

Решения второго уровня, такие как Optimistic— и Validity-роллапы, использующие технологию доказательства нулевого разглашения, как ожидается, станут ключевым инструментом в формировании будущего Ethereum. Они позволят проводить бездоверительные, комплексные и доступные транзакции в гораздо больших масштабах. Валидные ролловеры имеют важное преимущество перед оптимистичными ролловерами — они быстро выполняются. Кроме того, не так давно в дорожную карту Ethereum были внесены изменения, предусматривающие поддержку именных роллапов на уровне блокчейна.

Ethereum будет стремиться к еще большей масштабируемости, предлагая новые решения для улучшения работы сети, а именно ускорения транзакций, повышения безопасности и общей эффективности блокчейна. Будущее масштабируемости блокчейна предполагает выполнение сложных децентрализованных приложений на основе сетей второго уровня или рекурсивных свертываний. Это, в свою очередь, может привести к практически бесконечному масштабированию при децентрализации и обеспечении безопасности блокчейна первого уровня. Таким образом, в долгосрочной перспективе сети первого уровня станут расчетным уровнем, а сложные децентрализованные приложения просто переместятся в сети второго уровня.

Ethereum — это живой, развивающийся проект, разработчики которого методично работают над устранением его недостатков и нацелены на долгосрочное развитие. Они постоянно обходят ограничения сети, обновляют инструменты разработки, утверждают новые актуальные стандарты EIP. У разработчиков Ethereum уже есть планы, куда пойдет Ethereum после обновления. Такой подход приносит свои плоды — экосистема развивается, несмотря на проблемы масштабирования. Конечно, полный переход на версию 2.0 вряд ли будет гладким — сбои неизбежны. Но долгожданное обновление не решит в одночасье проблемы с масштабированием и дорогими комиссиями.

Новая сила, которая изменит Ethereum и обуздает его, — это стейкеры или валидаторы. Стейкеры гораздо больше зависят от курса ETH, чем майнеры, поскольку им приходится постоянно держать монеты в своих кошельках. Как правило, к стейкерам можно отнести тех, кто перевел свои ETH в пулы для стейкинга или на соответствующий счет на бирже. Но за работу своих монет в блокчейне будет отвечать оператор пула/биржи, который запускает и обслуживает узлы валидатора транзакций. После окончательного перехода на PoS валидаторы не только возьмут на себя функции майнеров по подтверждению транзакций и выпуску новых монет — они станут, по сути, единственной силой, контролирующей как работу самого блокчейна, так и принятие архитектурных изменений и технических обновлений.

Заключение

Сеть Ethereum, претерпевая масштабные изменения, движется к тому, чтобы стать универсальным инструментом для запуска новых проектов с использованием смарт-контрактов, что еще больше ускорит развитие криптопространства. Работая по новому алгоритму, предполагающему ставку на Ethereum, сеть станет безопаснее, эффективнее и быстрее, что позволит разработать новые методы взаимодействия финансового сектора с миром криптотехнологий.

Недавние публикации

B2BinPay at Bitcoin Asia Hong Kong 2024 Expo
B2BinPay to Attend Bitcoin Asia Hong Kong 2024 Expo
17.04.2024
B2BinPay at Latam Family Office Announcement Summit
B2BinPay Fosters Global Connections at Latam Family Office Investment Summit
15.04.2024
Seamless Europe 2024
B2BinPay Учавствует в Предстоящей Выставке Seamless Europe 2024
18.03.2024
Crypto Payment Gateway Services
Как Услуги Криптовалютного Платежного Шлюза Могут Помочь Вашему Бизнесу Добиться Успеха?