Co byl Merge?
Merge bylo spojení původní exekuční vrstvy Etherea (Mainnetu, který existoval od genesis) s jeho novou vrstvou konsensu s důkazem podílem (PoS), Beacon chainem. Eliminoval potřebu energeticky náročné těžby a místo toho umožnil zabezpečení sítě pomocí stakovaného ETH. Byl to skutečně vzrušující krok k realizaci vize Etherea – větší škálovatelnosti, bezpečnosti a udržitelnosti.
Zpočátku byl Beacon chain spuštěn odděleně od . Ethereum Mainnet – se všemi svými účty, zůstatky, chytrými kontrakty a stavem blockchainu – byl nadále zabezpečen důkazem prací (PoW), i když Beacon chain běžel paralelně pomocí důkazu podílem (PoS). Merge nastal, když se tyto dva systémy konečně spojily a důkaz prací (PoW) byl trvale nahrazen důkazem podílem (PoS).
Představte si Ethereum jako vesmírnou loď, která odstartovala dříve, než byla zcela připravena na mezihvězdnou cestu. S Beacon chainem komunita postavila nový motor a zpevněný trup. Po rozsáhlém testování nastal čas vyměnit starý motor za nový za letu. Tím se nový, účinnější motor začlenil do stávající lodi, což jí umožnilo urazit pořádné světelné roky a vydat se do vesmíru.
Sloučení s Mainnetem
Důkaz prací (PoW) zabezpečoval Ethereum Mainnet od genesis až po Merge. To umožnilo, aby v červenci 2015 vznikl blockchain Etherea, na který jsme všichni zvyklí, se všemi jeho známými funkcemi – transakcemi, chytrými kontrakty, účty atd.
V průběhu historie Etherea se vývojáři připravovali na případný přechod od důkazu prací (PoW) k důkazu podílem (PoS). Dne 1. prosince 2020 byl vytvořen Beacon chain jako samostatný blockchain k Mainnetu, který běžel paralelně.
Beacon chain původně nezpracovával transakce Mainnetu. Místo toho dosahoval konsensu o svém vlastním stavu tím, že se shodoval na aktivních validátorech a zůstatcích na jejich účtech. Po rozsáhlém testování nastal čas, aby Beacon chain dosáhl konsensu o datech z reálného světa. Po Merge se Beacon chain stal motorem konsensu pro všechna síťová data, včetně transakcí exekuční vrstvy a zůstatků na účtech.
Merge představoval oficiální přechod na používání Beacon chainu jako motoru pro produkci bloků. Těžba již není prostředkem k produkci platných bloků. Místo toho tuto roli převzali validátoři důkazu podílem (PoS) a nyní jsou zodpovědní za zpracování platnosti všech transakcí a navrhování bloků.
Při Merge se neztratila žádná historie. Když se Mainnet sloučil s Beacon chainem, sloučila se s ním i celá transakční historie Etherea.
Uživatelé a držitelé
Merge pro držitele/uživatele nic nezměnil.
To stojí za zopakování: Jako uživatel nebo držitel ETH či jakéhokoli jiného digitálního aktiva na Ethereu, stejně jako stakeři, kteří neprovozují uzel, nemusíte se svými prostředky nebo peněženkou kvůli Merge dělat vůbec nic. ETH je prostě ETH. Neexistuje nic jako „staré ETH“/„nové ETH“ nebo „Eth1“/„Eth2“ a peněženky fungují po Merge úplně stejně jako předtím – lidé, kteří vám tvrdí opak, jsou pravděpodobně podvodníci.
Navzdory výměně důkazu prací (PoW) zůstala celá historie Etherea od genesis nedotčena a přechodem na důkaz podílem (PoS) se nezměnila. Jakékoli prostředky držené ve vaší peněžence před Merge jsou přístupné i po Merge. Z vaší strany není vyžadována žádná akce k aktualizaci.
Provozovatelé uzlů a vývojáři dapp
Klíčové kroky zahrnují:
- Spusťte jak konsensuální klient, tak exekuční klient; koncové body třetích stran pro získání exekučních dat od Merge již nefungují.
- Ověřte exekuční i konsensuální klienty pomocí sdíleného tajemství JWT, aby mohly bezpečně komunikovat.
- Nastavte adresu
fee recipientpro příjem získaných spropitných z transakčních poplatků/MEV.
Nedokončení prvních dvou výše uvedených bodů bude mít za následek, že váš uzel bude považován za „offline“, dokud nebudou obě vrstvy synchronizovány a ověřeny.
Nenastavení fee recipient sice umožní vašemu validátoru chovat se jako obvykle, ale přijdete o nespálená spropitná z poplatků a jakékoli MEV, které byste jinak získali v blocích, jež váš validátor navrhne.
Až do Merge stačil exekuční klient (jako Go Ethereum (Geth), Erigon, Besu nebo Nethermind) k přijímání, správnému ověřování a šíření bloků, které si síť předávala. Po Merge nyní platnost transakcí obsažených v exekučním payloadu závisí také na platnosti „bloku konsensu“, ve kterém je obsažen.
V důsledku toho nyní plný uzel Etherea vyžaduje jak exekuční klient, tak konsensuální klient. Tyto dva klienty spolupracují pomocí nového Engine API. Engine API vyžaduje ověření pomocí tajemství JWT, které je poskytnuto oběma klientům a umožňuje bezpečnou komunikaci.
Klíčové kroky zahrnují:
- Nainstalujte konsensuální klient navíc k exekučnímu klientovi
- Ověřte exekuční a konsensuální klienty pomocí sdíleného tajemství JWT, aby spolu mohly bezpečně komunikovat.
Nedokončení výše uvedených bodů bude mít za následek, že se váš uzel bude jevit jako „offline“, dokud nebudou obě vrstvy synchronizovány a ověřeny.
Merge přinesl změny v konsensu, což zahrnuje i změny týkající se:
- struktury bloku
- časování slotů/bloků
- změn operačních kódů (opcode)
- zdrojů onchain náhodnosti
- konceptu bezpečné hlavy (safe head) a finalizovaných bloků
Pro více informací se podívejte na tento blogový příspěvek od Tima Beika o tom, jak Merge ovlivňuje aplikační vrstvu Etherea.
Merge a spotřeba energie
Merge znamenal konec důkazu prací (PoW) pro Ethereum a odstartoval éru udržitelnějšího a ekologičtějšího Etherea. Spotřeba energie Etherea klesla odhadem o 99,95 %, čímž se Ethereum stalo zeleným blockchainem. Přečtěte si více o spotřebě energie Etherea.
Merge a škálování
Merge také připravil půdu pro další aktualizace škálovatelnosti, které nebyly v rámci důkazu prací (PoW) možné, a posunul Ethereum o krok blíže k dosažení plného rozsahu, bezpečnosti a udržitelnosti, k nimž směřuje jeho roadmapa.
Mylné představy o Merge
Existují dva typy uzlů Etherea: uzly, které mohou navrhovat bloky, a uzly, které nemohou.
Uzly, které navrhují bloky, tvoří pouze malý počet z celkového počtu uzlů na Ethereu. Do této kategorie patří těžební uzly v rámci důkazu prací (PoW) a uzly validátorů v rámci důkazu podílem (PoS). Tato kategorie vyžaduje vložení ekonomických zdrojů (jako je hashovací výkon GPU u důkazu prací nebo stakované ETH u důkazu podílem) výměnou za možnost občas navrhnout další blok a získat odměny protokolu.
Ostatní uzly v síti (tj. většina) nemusí vkládat žádné ekonomické zdroje nad rámec běžného počítače s 1-2 TB dostupného úložiště a připojením k internetu. Tyto uzly nenavrhují bloky, ale přesto hrají klíčovou roli při zabezpečení sítě tím, že volají k odpovědnosti všechny navrhovatele bloků – naslouchají novým blokům a při jejich přijetí ověřují jejich platnost podle pravidel konsenzu sítě. Pokud je blok platný, uzel jej dále šíří sítí. Pokud je blok z jakéhokoli důvodu neplatný, software uzlu jej bude ignorovat jako neplatný a zastaví jeho šíření.
Provozování uzlu, který neprodukuje bloky, je možné pro kohokoli v rámci obou mechanismů konsensu (důkaz prací i důkaz podílem); všem uživatelům se to důrazně doporučuje, pokud k tomu mají prostředky. Provozování uzlu je pro Ethereum nesmírně cenné a každému jednotlivci, který jej provozuje, přináší další výhody, jako je lepší bezpečnost, soukromí a odolnost vůči cenzuře.
Možnost kohokoli provozovat vlastní uzel je naprosto nezbytná pro zachování decentralizace sítě Ethereum.
Poplatky za gas jsou produktem poptávky v síti v poměru k její kapacitě. Merge ukončil používání důkazu prací (PoW) a přešel na důkaz podílem (PoS) pro konsensus, ale nijak významně nezměnil žádné parametry, které by přímo ovlivňovaly kapacitu nebo propustnost sítě.
S roadmapou zaměřenou na rollupy se úsilí soustředí na škálování uživatelské aktivity na vrstvě 2 (l2), přičemž vrstva 1 (l1) Mainnetu slouží jako bezpečná decentralizovaná vrstva pro vypořádání optimalizovaná pro ukládání dat rollupů, což pomůže exponenciálně zlevnit transakce rollupů. Přechod na důkaz podílem (PoS) je kritickým předpokladem k realizaci tohoto cíle. Více o gasu a poplatcích.
„Rychlost“ transakce lze měřit několika způsoby, včetně času do zařazení do bloku a času do finalizace. Obojí se mírně mění, ale ne tak, aby si toho uživatelé všimli.
Historicky bylo u důkazu prací (PoW) cílem mít nový blok každých ~13,3 sekundy. V rámci důkazu podílem (PoS) se sloty objevují přesně každých 12 sekund, přičemž každý z nich je příležitostí pro validátora publikovat blok. Většina slotů má bloky, ale ne nutně všechny (např. validátor je offline). V důkazu podílem (PoS) jsou bloky produkovány o ~10 % častěji než u důkazu prací (PoW). Byla to poměrně nevýznamná změna a je nepravděpodobné, že by si jí uživatelé všimli.
Důkaz podílem (PoS) zavedl koncept finality transakcí, který dříve neexistoval. U důkazu prací (PoW) je schopnost zvrátit blok exponenciálně obtížnější s každým dalším blokem vytěženým nad transakcí, ale nikdy nedosáhne úplné nuly. V rámci důkazu podílem (PoS) jsou bloky sdružovány do epoch (časové úseky o délce 6,4 minuty obsahující 32 šancí na bloky), o kterých validátoři hlasují. Když epocha skončí, validátoři hlasují o tom, zda epochu považovat za „ospravedlněnou“. Pokud se validátoři shodnou na ospravedlnění epochy, je v další epoše finalizována. Zrušení finalizovaných transakcí je ekonomicky neproveditelné, protože by vyžadovalo získání a spálení více než jedné třetiny celkového stakovaného ETH.
Zpočátku po Merge měli stakeři přístup pouze ke spropitným z poplatků a MEV, které získali jako výsledek návrhů bloků. Tyto odměny jsou připisovány na nestakovací účet kontrolovaný validátorem (známý jako příjemce poplatků) a jsou k dispozici okamžitě. Tyto odměny jsou oddělené od odměn protokolu za plnění povinností validátora.
Od aktualizace sítě Šanghaj/Capella mohou nyní stakeři určit adresu pro výběr, aby začali dostávat automatické výplaty jakéhokoli přebytečného stakovacího zůstatku (ETH nad 32 z odměn protokolu). Tato aktualizace také umožnila validátorovi odemknout a získat zpět celý svůj zůstatek při výstupu ze sítě.
Vzhledem k tomu, že aktualizace Šanghaj/Capella umožnila výběry, jsou validátoři motivováni k výběru svého stakovacího zůstatku nad 32 ETH, protože tyto prostředky nezvyšují výnos a jsou jinak uzamčeny. V závislosti na APR (určeném celkovým stakovaným ETH) mohou být motivováni k výstupu svého validátoru (nebo validátorů), aby získali zpět celý svůj zůstatek, nebo případně stakovali ještě více pomocí svých odměn, aby získali větší výnos.
Důležité upozornění: úplné výstupy validátorů jsou protokolem rychlostně omezeny a za epochu (každých 6,4 minuty) může vystoupit pouze určitý počet validátorů. Tento limit kolísá v závislosti na počtu aktivních validátorů, ale vychází na přibližně 0,33 % z celkového stakovaného ETH, které může být ze sítě vybráno za jediný den.
To zabraňuje masovému odlivu stakovaných prostředků. Dále to brání potenciálnímu útočníkovi s přístupem k velké části celkového stakovaného ETH spáchat přestupek podléhající penalizaci a vystoupit/vybrat všechny zůstatky provinilých validátorů ve stejné epoše, než protokol stihne uplatnit penalizaci (slashing).
APR je také záměrně dynamické, což umožňuje trhu stakerů vyvážit, kolik jsou ochotni dostat zaplaceno za pomoc se zabezpečením sítě. Pokud je sazba příliš nízká, validátoři budou vystupovat rychlostí omezenou protokolem. Postupně to zvýší APR pro všechny, kteří zůstanou, což opět přiláká nové nebo vracející se stakery.
Co se stalo s „Eth2“?
Termín „Eth2“ byl zrušen. Po sloučení „Eth1“ a „Eth2“ do jediného řetězce již není nutné rozlišovat mezi dvěma sítěmi Etherea; existuje pouze Ethereum.
Aby se omezil zmatek, komunita tyto termíny aktualizovala:
- „Eth1“ je nyní „exekuční vrstva“, která zpracovává transakce a exekuci.
- „Eth2“ je nyní „vrstva konsensu“, která zpracovává konsensus důkazu podílem (PoS).
Tyto terminologické aktualizace mění pouze konvence pojmenování; nemění to cíle ani roadmapu Etherea.
Přečtěte si více o přejmenování „Eth2“ (opens in a new tab)
Vztah mezi aktualizacemi
Všechny aktualizace Etherea spolu do jisté míry souvisejí. Pojďme si tedy shrnout, jak Merge souvisí s ostatními aktualizacemi.
Merge a Beacon chain
Merge představuje formální přijetí Beacon chainu jako nové vrstvy konsensu k původní exekuční vrstvě Mainnetu. Od Merge jsou validátoři přiděleni k zabezpečení Ethereum Mainnetu a těžba na důkazu prací (PoW) již není platným prostředkem produkce bloků.
Bloky jsou místo toho navrhovány validujícími uzly, které stakovaly ETH výměnou za právo účastnit se konsensu. Tyto aktualizace připravily půdu pro budoucí aktualizace škálovatelnosti, včetně shardingu.
Beacon chainMerge a aktualizace Šanghaj
Aby se zjednodušilo a maximalizovalo soustředění na úspěšný přechod na důkaz podílem (PoS), aktualizace Merge nezahrnovala některé očekávané funkce, jako je možnost vybrat stakované ETH. Tato funkcionalita byla povolena samostatně s aktualizací Šanghaj/Capella.
Pro zvědavé, přečtěte si více o tom, co se stane po Merge (opens in a new tab), jak to prezentoval Vitalik na události ETHGlobal v dubnu 2021.
Merge a sharding
Původně bylo v plánu pracovat na shardingu před Merge, aby se vyřešila škálovatelnost. S rozmachem řešení škálování na vrstvě 2 (l2) se však priorita přesunula na to, aby se nejprve vyměnil důkaz prací (PoW) za důkaz podílem (PoS).
Plány pro sharding se rychle vyvíjejí, ale vzhledem k vzestupu a úspěchu technologií vrstvy 2 (l2) pro škálování exekuce transakcí se plány shardingu přesunuly k nalezení nejoptimálnějšího způsobu, jak rozložit zátěž ukládání komprimovaných dat volání (call data) z kontraktů rollupů, což umožní exponenciální růst kapacity sítě. To by nebylo možné bez předchozího přechodu na důkaz podílem (PoS).
Sharding