Основная сеть Ethereum использует доказательство владения, но так было не всегда.
Переход от изначального механизма доказательства работы на доказательство владения был назван слиянием.
Под слиянием понимается объединение исходной основной сети Ethereum с отдельным блокчейном на основе доказательства владения — сетью Beacon. Сейчас осталась лишь одна цепь.
Слияние уменьшило потребление энергии Ethereum на ~99,95 %.
Последнее обновление страницы: 23 ноября 2023 г.
Что такое слияние?
Слияние было соединением исходного уровня исполнения Ethereum (основной сети, которая существовала с самого начала) с его новым уровнем консенсуса на основе доказательства владения, сетью Beacon. Это устранило необходимость в энергоемком майнинге и вместо этого позволило защищать сеть с помощью поставленного (использованного в стейкинге) эфира (ETH). Это был по-настоящему захватывающий шаг на пути к воплощению будущего Ethereum — увеличению масштабируемости, безопасности и экологичности.
Состояние Ethereum: транзакции, приложения, контракты, балансы
Short for "main network," this is the main public Ethereum blockchain.
. Основная сеть Ethereum (со всеми ее аккаунтами, балансами, смарт-контрактами и статусом блокчейна) оставалась защищенной доказательством работы, даже когда параллельно работающая сеть Beacon использовала доказательство владения. Слияние произошло, когда эти две системы наконец-то слились, а доказательство работы было навсегда заменено доказательством владения.
Представьте себе, что Ethereum — это космический корабль, который был запущен до того, как по-настоящему был готов к межзвездному путешествию. С помощью сети Beacon сообщество построило новый двигатель и укрепило корпус. После серьезных испытаний пришло время установить новый двигатель вместо старого прямо в полете. Это объединило новый, более эффективный двигатель с существующим кораблем, что позволило ему преодолеть световые годы и отправиться навстречу вселенной.
Слияние с основной сетью
Доказательство работы защищало основную сеть Ethereum с начала и до самого слияния. Это позволило блокчейну Ethereum, к которому мы все так привыкли, появиться в июле 2015 года со всеми его знакомыми нам функциями: транзакциями, смарт-контрактами, аккаунтами и т. д.
На протяжении истории Ethereum разработчики подготовились к возможному переходу от доказательства работы к доказательству владения. 1 декабря 2020 года сеть Beacon была создана как блокчейн, отдельный от основной сети и работающий параллельно.
Сеть Beacon изначально не обрабатывала транзакции основной сети. Вместо этого она достигала консенсуса по своему собственному состоянию, соглашаясь с действующими валидаторами и их балансами аккаунтов. После обширных испытаний сети Beacon пришло время достичь консенсуса с реальными данными. После слияния сеть Beacon стала движком консенсуса для всех данных в сети, включая транзакции на уровне исполнения и балансы аккаунтов.
Слияние представляло собой официальный переход к использованию сети Beacon в качестве движка для производства блоков. Для производства действительных блоков майнинг больше не используется. Вместо этого валидаторы с доказательством владения взяли на себя эту роль, теперь они отвечают за обработку действительности всех транзакций и предложение блоков.
Старые данные при слиянии не пострадали. Когда основная сеть слилась с сетью Beacon, также произошло слияние всей истории транзакций Ethereum.
Слияние ничего не изменило для держателей и пользователей.
Стоит повторить: пользователям и держателям ЕТН или любого другого цифрового актива в Ethereum, а также дольщикам, не управляющим узлами, при слиянии не нужно ничего делать со своими средствами и кошельком. ETH — это по-прежнему ETH. Не существует «старых ETH» и «новых ETH», ETH1 и ETH2, а кошельки после слияния работают абсолютно так же, как и до него. Говорящие обратно — скорее всего мошенники.
Несмотря на отказ от доказательства работы, вся история Ethereum с самого начала при переходе на доказательство владения осталась нетронутой и неизменной. Все средства, хранившиеся в вашем кошельке до слияния, останутся доступны и после него. От вас не требуется никаких действий по обновлению.
Операторы узлов и разработчики децентрализованных приложений
Ключевые действия:
Запустите оба клиента: консенсус-клиент и клиент-исполнитель. Сторонние конечные точки для получения данных о выполнении после слияния не работают.
Выполните аутентификацию клиентов консенсуса и исполнения с помощью общего секрета JWT, чтобы они могли безопасно общаться.
Установите адрес получателя комиссии, чтобы получать заработанные вами комиссионные за транзакции и MEV.
Если не выполнить первые два элемента выше, ваш узел будет рассматриваться как «автономный» (офлайн), пока оба уровня не будут синхронизированы и аутентифицированы.
Если не установить «получателя комиссии», валидатор сможет работать, но вы не будете получать несгорающие чаевые от комиссий и MEV, которые заработали бы за блоки, предложенные вашим валидатором.
До самого слияния клиентов-исполнителей (напимер, Geth, Erigon, Besu или Nethermind) было достаточно для получения, проверки надлежащим образом и распространения блоков, передаваемых сетью. После слияния действительность сделок, содержащихся в составе исполняемой полезной нагрузки, теперь также зависит от действительности «консенсусного блока», в котором она содержится.
В результате полный узел Ethereum теперь требует как клиента-исполнителя, так и консенсус-клиента. Эти два клиента работают вместе, используя новый движок API. Движок API требует аутентификации с использованием секрета JWT, который предоставляется обоим клиентам, обеспечивая безопасную связь.
Ключевые действия:
Установка консенсус-клиента в дополнение к клиенту-исполнителю.
Аутентификация клиентов исполнения и консенсуса с помощью общего секрета JWT, чтобы они могли безопасно поддерживать связь.
Если не выполнить первые два элемента, ваш узел будет рассматриваться как автономный (офлайн), пока оба уровня не будут синхронизированы и аутентифицированы.
Слияние внесло изменения в консенсус, который также включает в изменения, связанные со следующим:<
Слияние положило конец доказательству работы в Ethereum и начало эру его большей экологичности и устойчивого развития. Потребление энергии Ethereum упало на примерно 99,95 %, что делает Ethereum зеленым блокчейном. Узнайте больше об энергопотреблении Ethereum.
Слияние и масштабируемость
Слияние также создало почву для дальнейших масштабируемых обновлений, невозможных при доказательстве работы, приближая Ethereum на один шаг к достижению полной масштабируемости, безопасности и устойчивости, описанных в видении Ethereum.
Заблуждения о слиянии
Существует два типа узлов Ethereum: узлы, которые могут предлагать блоки, и те, которые не могут этого делать.
К узлам, предлагающим блоки, относится лишь небольшое число от общего количества узлов на Ethereum. Эта категория включает в себя майнинговые узлы, работающие на основе доказательства работы (PoW), и узлы-валидаторы, основанные на доказательстве владения (PoS). Эта категория требует выделения экономических ресурсов (напимер, потенциала хэширования видеокарты при доказательстве работы или поставленных ETH при доказательстве владения) в обмен на возможность время от времени предлагать следующий блок и получать награды от протокола.
Другие узлы в сети (т. е. большинство) не обязаны вносить какие-либо экономические ресурсы, кроме компьютера потребительского класса с 1–2 ТБ доступного места и подключением к Интернету. Эти узлы не предлагают блоки, но они по-прежнему играют важнейшую роль в обеспечении безопасности сети, возлагая на всех субъектов, предлагающих блоки, ответственность за прослушивание новых блоков и проверку их действительности по прибытии в соответствии с правилами сетевого консенсуса. Если блок является действителньым, узел продолжает распространять его по сети. Если блок по какой-либо причине действительным не является, программное обеспечение узла будет игнорировать его как недопустимый и прекратит его распространение.
Запуск узла, не предлагающего блоки, возможен для любого пользователя при любом механизме консенсуса (с доказательством и работы, и владения). Делать это настоятельно рекомендуется всем пользователям, у которых есть такая возможность. Запускать узлы чрезвычайно важно для Ethereum, это дает дополнительные преимущества каждому, кто это делает, такие как повышение безопасности, конфиденциальности и устойчивости к цензуре.
Возможность каждого запустить свой собственный узел является абсолютно необходимой для сохранения децентрализации в сети Ethereum.
Комиссии за газ — это результат спроса сети, связанного с ее потенциалом. Слияние привело к отказу от доказательства работы и переходу на доказательство владения при достижении консенсуса, но не внесло существенных изменений в параметры, непосредственно влияющие на пропускную способность сети.
С дорожной картой на основе свертков(opens in a new tab) усилия сосредоточены на масштабировании активности пользователей на уровне 2, в то же время позволяя основной сети на уровне 1 существовать как безопасный децентрализованный уровень расчетов, оптимизированный для хранения данных свертков, чтобы помочь удешевлять свертки транзакций по экспоненте. Переход к доказательству владения является важнейшим предварительным условием для достижения этой цели. Подробнее о газе и комиссиях
«Скорость» транзакций можно измерить несколькими способами, включая время, подлежащее включению в блок, и время, необходимое для завершения. Оба эти изменения незначительны и являются едва заметными для пользователей.
Исторически сложилось так, что при доказательстве работы целью было иметь новый блок каждые ~13,3 секунды. С введением доказательства владения ячейки (слоты) открываются ровно каждые 12 секунд, каждые из которых являются возможностью для валидатора опубликовать блок. Большинство ячеек имеет блоки, но не обязательно все (пример: валидатор в офлайн-режиме). При доказательстве владения блоки производятся на ~10 % чаще, чем при доказательстве работы. Это было довольно незначительным изменением и вряд ли будет замечено пользователями.
Доказательство владения ввело концепцию завершенности транзакции, которой ранее не было. При доказательстве работы менять блок становится экспоненциально все более сложным с каждым проходящим блоком, добытым поверх транзакции, но вероятность никогда не достигает нуля. При доказательстве владения блоки группируются в эпохи (промежутки по 6,4 минуты, содержащие 32 шанса для блоков), по которым голосуют валидаторы. Когда эпоха заканчивается, валидаторы голосуют за то, считать ли эту эпоху «оправданной». Если валидаторы согласятся оправдать эпоху, она завершится (финализируется) в следующую эпоху. Отмена завершенных транзакций экономически нецелесообразна, поскольку для этого потребуется получить и сжечь более одной трети от всех использованных в стейкинге ЕТН.
Первоначально после слияния дольщики могли получить доступ только к чаевым от комиссии и MEV, которые были заработаны в результате предложения блоков. Эти вознаграждения зачисляются на не участвующий в стейкинге аккаунт, контролируемый валидатором (известный как получатель комиссии), и доступны немедленно. Эти награды отделены от наград протокола за выполнение обязанностей валидатора.
После обновления сети Shanghai/Capella дольщики получили возможность назначить адрес для вывода средств, чтобы начать получать автоматические выплаты всех избытков на балансе (ETH сверх 32 в рамках наград от протокола). Это обновление также позволило валидатору разблокировать и свободно вернуть весь баланс после выхода из сети.
Поскольку обновление Shanghai/Capella позволило выводить средства, валидаторов стимулируют выводить баланс сверх 32 ЕТН в стейкинге, так как эти средства не увеличивают доход и просто остаются заблокированными. В зависимости от APR (определяется общим количеством ETH в стейкинге) им могут предлагать выполнить выход своих валидаторов с полным снятием баланса или поставить больше за счет вознаграждений, чтобы увеличить доход.
Важным предостережением здесь является то, что полный выход валидатора ограничен протоколом, и только определенное количество валидаторов может выйти за одну эпоху (каждые 6,4 минуты). Этот предел колеблется в зависимости от числа активных валидаторов, но соответствует примерно 0,33 % от общего количества ЕТН в стейкинге, которые можно извлечь из сети за один день.
Это предотвращает массовый отток поставленных средств. Кроме того, это не позволяет потенциальным злоумышленникам, имеющим доступ к большой доле от всего ЕТН в стейкинге, совершать нарушения, предусматривающие сокращение, и выход или вывод всего баланса своих валидаторов за одну эпоху, прежде чем протокол успеет применить наказание в виде сокращения.
В APR также поддерживается намеренная динамичность, которая позволяет рынку дольщиков балансировать сумму, которую они хотят платить за помощь в защите сети. Если процентная ставка слишком низка, валидаторы будут выходить со скоростью, ограниченной протоколом. Постепенно это повысит APR для всех, кто останется, что привлечет новых или возвращающихся дольщиков снова.
Что случилось с Eth2?
Термин Eth2 более не используется. После слияния Eth1 и Eth2 в единую цепь больше нет необходимости различать две сети Ethereum. Ethereum един.
Чтобы избежать путаницы, сообщество обновило эти термины.
Eth1 теперь является слоем исполнения, который обрабатывает и выполняет транзакции.
Eth2 теперь является «уровнем консенсуса», который обрабатывает консенсус доказательства владения.
Эти обновления терминологии влияют только на принятые названия; цели и дорожная карта Ethereum не меняются.
Все обновления Ethereum в некоторой степени взаимосвязаны. Итак, давайте вспомним, как слияние связано с другими обновлениями.
Слияние и сеть Beacon
Слияние представляет собой формальное принятие сети Beacon в качестве нового консенсусного уровня для первоначального уровня выполнения основной сети. После слияния были назначены валидаторы, чтобы обеспечивать безопасность основной сети Ethereum, а майнинг на основе доказательства работы перестал быть действительным способом производства блоков.
Вместо этого блоки предлагаются узлами-валидаторами, у которых есть поставленные ЕТН в обмен на право участия в консенсусе. Эти улучшения создали основу для будущих обновлений масштабируемости, включая шардинг.
Чтобы максимально сфокусировать внимание на успешном переходе к доказательству владения и его упростить, обновление слияния не включало некоторые ожидаемые функции, такие как возможность вывода ЕТН, использованных в стейкинге. Эта функциональность была запущена отдельно с обновлением Shanghai/Capella.
Первоначально план состоял в том, чтобы работать над шардингом перед плиянием и решить проблему масштабируемости. Однако с учетом взрывной популярности решений для масштабирования на уровне 2 приоритет сместился на первоочередную замену доказательства работы доказательством владения.
Планы по шардингу быстро развиваются. Но с учетом развития и успеха технологий уровня 2 для масштабирования выполнения транзакций планы, касающиеся шардинга, сместились в сторону поиска наиболее оптимального способа распределения бремени хранения сжатых данных из контрактов свертков. При этом должна сохраняться возможность экспоненциального роста пропускной способности сети. Это было бы невозможно без предварительного перехода на доказательство владения.
