Головна мережа Ethereum використовує модель доказу, але так було не завжди.
Терміном «The Merge» (об’єднання) назвали перехід від оригінального механізму підтвердження роботи до моделі доказу частки.
Наразі The Merge позначає об’єднання оригінальної головної мережі Ethereum з окремим блокчейном на основі доказу частки Beacon Chain, після чого вони стали єдиним ланцюжком.
Проведення The Merge знизило енергоспоживання Ethereum приблизно на 99,95 %.
Останнє оновлення сторінки: 21 вересня 2023 р.
Для позначення чого вживався термін «The Merge»?
Термін «The Merge» позначав об’єднання оригінального виконавчого рівня Ethereum (головної мережі, що існувала з моменту створення) з новим рівнем консенсусу доказу частки — Beacon Chain. Завдяки цьому зникла потреба в майнінгу, за якого витрачається багато енергії, і з’явилася можливість захищати мережу за допомогою стейкінгу ETH. Це був захопливий етап реалізації бачення Ethereum: перехід на вищий рівень масштабованості, безпеки та екологічності.
Стан Ethereum: транзакції, програми, контракти, баланси
Спочатку Beacon Chain було запущено окремо від головної мережі. Головна мережа Ethereum з усіма обліковими записами, балансами, смартконтрактами та станом блокчейну й надалі захищалася за моделлю підтвердження роботи, навіть під час паралельного функціонування Beacon Chain за моделлю доказу частки. У процесі The Merge ці дві системи нар ешті об’єдналися, і модель підтвердження роботи остаточно було замінено на модель доказу частки.
Уявіть, що мережа Ethereum — це космічний корабель, який запустили, коли він був не зовсім готовий до польоту в космос. За допомогою Beacon Chain спільноті вдалося побудувати новий двигун і міцніший корпус. Після ретельного тестування настав час замінити старий двигун новим, не перериваючи політ. У результаті наш корабель отримав новий ефективніший двигун, завдяки чому зумів подолати значно більшу кількість світлових років і кинути виклик всесвіту.
Об’єднання з головною мережею
Захист головної мережі Ethereum від її створення до об’єднання (The Merge) забезпечувала модель підтвердження роботи. Це дало змогу створити в липні 2015 року блокчейн Ethereum, до якого ми всі звикли, зі знайомими функціями — транзакціями, смартконтрактами, обліковими записами тощо.
Протягом усього існування Ethereum розробники готувалися до неминучого переходу з моделі підтвердження роботи на доказ частки. 1 грудня 2020 року було створено Beacon Chain — окремий блокчейн, що функціонував паралельно з головною мережею.
Спочатку транзакції головної мережі не оброблялися Beacon Chain. Натомість консенсус досягався на власному стані блокчейну за узгодження активних валідаторів і балансів їхніх облікових записів. Після ґрунтовного тестування настав час для досягнення консенсусу в Beacon Chain на основі реальних даних. Після The Merge блокчейн Beacon Chain став знаряддям досягнення консенсусу для всіх мережевих даних, включно з транзакціями виконавчого рівня та балансами облікових записів.
Процес The Merge став офіційним переходом на використання Beacon Chain як знаряддя виробництва блоків. Для виробництва чинних блоків більше не застосовується майнінг. Натомість валідатори доказу частки прийняли цю роль і зараз відповідають за обробку чинності всіх транзакцій і пропонування блоків.
Під час The Merge не було втрачено жодної частини історії. Під час об’єднання головної мережі та Beacon Chain відбулося також об’єднання всієї історії транзакцій Ethereum.
Настання The Merge нічого не змінило для власників і користувачів.
Повторюємо: як користувачу або власнику ETH чи будь-яких інших цифрових активів в Ethereum, а також як стейкеру, який не є оператором вузла, вам не потрібно нічого робити зі своїми коштами або гаманцем, щоб приєднатися до The Merge. ETH — це лише ETH. Немає ні «старих ETH» чи «нових ETH», ні «ETH1» чи «ETH2», а гаманці працюватимуть так само, як і до The Merge. Якщо хтось говорить вам протилежне, то це, найімовірніше, шахраї.
Попри відмову від моделі підтвердження роботи, уся історія Ethereum від моменту створення залишилася недоторканою та незміненою через перехід на доказ частки. Усі кошти, що були у вашому гаманці до The Merge, будуть доступними й після об’єднання. Для оновлення вам не потрібно нічого робити.
Оператори вузлів і розробники децентралізованих програм
Далі описано ключові дії.
Запустіть обидва клієнти: консенсус-клієнт і клієнт-виконавець. Після The Merge сторонні кінцеві точки для отримання даних виконання більше не працюватимуть.
Автентифікуйте клієнтів-виконавців і консенсус-клієнтів за допомогою спільного секрету JWT, щоб вони могли безпечно обмінюватися даними.
Задайте адресу отримувача комісії, щоб отримувати зароблені чайові або максимальні суми, які можна добути (MEV), за транзакцію.
Якщо не виконати перші дві наведені вище дії, ваш вузол відображатиметься зі статусом «офлайн», поки не буде синхронізовано й автентифіковано обидва рівні.
Якщо не задати отримувача комісії, ваш валідатор однаково працюватиме як зазвичай, але ви не отримуватимете неспалювані чайові комісій і максимальні суми, що можна добути (MEV), які ви б могли заробляти в запропонованих вашим валідатором блоках.
До моменту The Merge клієнта-виконавця (як-от Geth, Erigon, Besu або Nethermind) було достатньо для отримання, належної валідації та поширення блоків, що передаються мережею. Після The Merge чинність транзакцій у межах навантаження виконання тепер також залежить від чинності блока консенсусу, що міститься в ньому.
У підсумку цілий вузол Ethereum тепер вимагає і клієнта-виконавця, і консенсус-клієнта. Ці два клієнти співпрацюють за допомогою нового інтерфейсу Engine API. Engine API вимагає автентифікації за допомогою секрету JWT, що надається для обох клієнтів і гарантує безпечний обмін даними.
Далі описано ключові дії.
— Установіть на додаток до клієнта-виконавця консенсус-клієнт.
— Автентифікуйте клієнта-виконавця та консенсус-клієнта за допомогою спільного секрету JWT, щоб гарантувати безпечний обмін даними між ними.
Якщо не виконати наведені вище дії, ваш вузол відображатиметься зі статусом «офлайн», поки не буде синхронізовано й автентифіковано обидва рівні.
Виконання The Merge принесло зміни до консенсусу, серед яких були зміни, пов’язані з такими елементами:
— структура блоків;
— час формування слотів і блоків;
— зміни операційних кодів;
— джерела випадковості в ланцюжку;
— концепт безпечної початкової частини ланцюжка та завершених блоків.
Після The Merge принцип підтвердження роботи більше не використовуватиметься, і в мережі Ethereum розпочнеться новий етап надійнішого й екологічнішого функціонування. Споживання енергії мережею Ethereum знизилося приблизно на 99,95 %, завдяки чому Ethereum вважається екологічним блокчейном. Дізнайтеся більше про енергоспоживання Ethereum.
The Merge і масштабування
The Merge також підготує основу для подальших оновлень з огляду на масштабування, які були б неможливими за використання механізму підтвердження роботи. Такі оновлення зроблять Ethereum на крок ближче до досягнення повного масштабування, безпеки й екологічності на рівні, що відповідає баченню Ethereum.
Хибні уявлення про The Merge
Існує два типи вузлів Ethereum: вузли, які можуть пропонувати блоки, і вузли, які цього не можуть.
Вузли, що пропонують блоки, становлять невелику частину від загальної кількості вузлів у мережі Ethereum. До цієї категорії належать вузли для майнінгу, що працюють за моделлю підтвердження роботи (PoW), і вузли валідаторів, що працюють за моделлю доказу частки (PoS). Ця категорія потребує використання економічних ресурсів (як-от потужність хешування графічного процесора за моделі підтвердження роботи або стейкінг ETH за моделі доказу частки) в обмін на можливість час від часу пропонувати наступний блок і здобувати винагороди від протоколу.
Інші вузли в мережі (тобто більшість вузлів) не потребують використання економічних ресурсів, які перевершують комп’ютер споживчого класу з доступним об’ємом пам’яті 1–2 ТБ і підключенням до Інтернету. Ці вузли не пропонують блоки, але все одно відіграють важливу роль у забезпеченні захисту мережі та стежать за всіма пропозиціями блоків, відокремлюючи нові блоки та підтверджуючи їх чинність за появи відповідно до правил консенсусу мережі. Якщо блок чинний, вузол і далі поширює його в мережі. Якщо з якої-небудь причини блок не є чинним, вузлове програмне забезпечення не сприйматиме його чинним і припинить його поширення.
Запускати вузол, який не створює блоки, може будь-хто за використання будь-якого механізму консенсусу (підтвердження роботи або доказу частки); це настійно рекомендується робити всім користувачам, якщо в них є така можливість. Запуск вузла є надзвичайно цінним для Ethereum і надає додаткові переваги особі, яка його запускає, як-от підвищений рівень безпеки, конфіденційності й протидії цензурі.
Можливість запустити власний вузол для будь-яких користувачі в є абсолютно обов’язковою умовою для підтримання децентралізації мережі Ethereum.
Комісії на газ — це результат попиту мережі, пов’язаного з її потужністю. Після виконання The Merge модель підтвердження роботи було замінено на модель доказу частки для консенсусу, але це не викликало значних змін жодних параметрів, які безпосередньо впливають на потужність або пропускну здатність мережі.
За наявності плану розвитку, орієнтованого на зведення(opens in a new tab) зусилля зосереджуються на масштабуванні діяльності користувачів на рівні 2, водночас перетворюючи рівень 1 головної мережі на надійний децентралізований рівень узгодження, оптимізований для зберігання зведених даних, що допоможе зробити транзакції, пов’язані зі зведенням, значно дешевшими. Перехід на модель доказу частки є важливою передумовою для усвідомлення цього. Детальніше про газ і комісії.
«Швидкість» транзакції можна вимірювати кількома способами, зокрема за допомогою часу, який потрібно включити до блоку, і часу, необхідного для завершення. Обидва ці параметри зазнають невеликих змін, непомітних для користувачів.
Раніше, за використання моделі підтвердження роботи, метою було запускати нові блоки з інтервалом приблизно 13,3 секунди. За використання моделі доказу частки слоти з’являються з чітким інтервалом 12 секунд; кожен слот є можливістю для валідатора опублікувати блок. Більшість слотів мають блоки, але це необов’язкова умова (тобто валідатор може перебувати в офлайн-режимі). За використання моделі доказу частки блоки створюються на приблизно 10 % частіше, ніж за використання моделі підтвердження роботи. Ця зміна досить незначна, і користувачі навряд чи її помітять.
З моделлю доказу частки було впроваджено концепцію завершення транзакцій, якої раніше не існувало. За використання моделі підтвердження роботи змінювати блок стає все складніше з кожним добутим блоком поверх транзакції, але ця можливість ніколи не зникає повністю. За використання моделі доказу частки блоки групуються в епохи (проміжки в 6,4 хвилини містять 32 можливості створення блоків), щодо яких голосують валідатори. Коли завершується епоха, валідатори голосують, чи можна вважати її «правомірною». Якщо валідатори погоджуються визнати епоху правомірною, вона завершується під час наступної епохи. Для скасування завершених транзакцій немає економічних можливостей, адже це потребує отримання та спалення понад третини всіх виставлених ETH.
Виставлені ETH і винагороди за стейкінг лишаються заблоковані без можливості їх зняти. Зняття планується реалізувати в майбутньому оновленні Shanghai.
Хоча це може здаватися нелогічним з огляду на попереднє твердження про те, що зняття буде реалізовано в оновленні Shanghai, але у валідаторів Є миттєвий доступ до винагород і максимальних сум, які можна видобути (MEV), зароблених під час пропозицій блоків.
Протокол видає ETH як винагороду валідаторам за внески до консенсусу. Рівень консенсусу відповідає за нововидані ETH, а валідатор має унікальну адресу, що містить виставлені ETH і винагороди протоколу. Ці ETH заблоковані до виходу оновлення Shanghai.
ETH на виконавчому рівні розглядаються окремо від рівня консенсусу. Коли користувачі виконують транзакції в головній мережі Ethereum, ETH потрібно виплачувати для покриття витрат на газ, зокрема у вигляді чайових валідатору. Ці ETH уже перебувають на виконавчому рівні, а НЕ видаються протоколом заново. Вони ста ють доступними валідатору відразу (якщо програмне забезпечення клієнта отримало належну адресу отримувача комісії).
Після впровадження зняття з виходом оновлення Shanghai усіх валідаторів заохочуватимуть зняти їхній стейкінговий баланс, що перевищує 32 ETH, оскільки ці кошти не додаються до прибутку та в іншому разі будуть заблоковані. Залежно від річної відсоткової ставки (APR), що визначається за загальною кількістю виставлених ETH, їх можуть заохочувати виходити зі своїх валідаторів, щоб зняти баланс повністю або потенційно виставити ще більше, використовуючи свої винагороди, аби заробити більше.
Важливо зауважити, що частоту повних виходів валідаторів обмежено протоколом: протягом епохи можна виходити лише шістьом валідаторам (з інтервалом 6,4 хвилини, що дорівнює 1350 виходам на день або лише приблизно 43 200 ETH на день із понад 10 мільйонів виставлених ETH). Це обмеження частоти регулюється залежно від загальної кількості виставлених ETH і запобігає масовому виведенню коштів. Крім того, це не дає змоги потенційним зловмисникам використовувати свою частку для відсікання та виводити весь свій стейкінговий баланс у тій самій епосі, перш ніж протокол зможе застосувати штраф за відсікання.
Річна відсоткова ставка (APR) навмисно зроблена динамічною, що допомагає ринку стейкерів балансувати обсяги платежів, які вони готові витрачати на захист мережі. Після реалізації зняття, якщо частота буде занизькою, валідатори виходитимуть із частотою, обмеженою протоколом. Це поступово підвищуватиме річну відсоткову ставку (APR) для всіх, хто залишиться, а також заохочуватиме приєднатися нових стейкерів або повернутися старих.
Що сталося з Eth2?
Термін «Eth2» більше не використовуватиметься. Після об’єднання «Eth1» і «Eth2» в єдиний ланцюг більше немає потреби у двох окремих мережах — є тільки Ethereum.
Щоб обмежити плутанину, спільнота оновила ці терміни:
«Eth1» тепер означає «виконавчий рівень», який обробляє транзакції та виконання.
«Eth2» тепер означає «рівень консенсусу», який обробляє консенсус доказу частки.
Ці оновлення термінології змінюють лише правила найменування; це не впливає на цілі або план розвитку Ethereum.
Усі оновлення Ethereum певним чином пов’язані. Тож підсумуймо, як процес The Merge пов’язаний з іншими оновленнями.
The Merge і Beacon Chain
The Merge — це офіційне визнання Beacon Chain як нового рівня консенсусу стосовно оригінального виконавчого рівня головної мережі. Після The Merge валідатори призначені захищати головну мережу Ethereum. Майнінг за моделлю підтвердження роботи більше не вважатиметься допустимим способом створення блоків.
Натомість блоки пропонуються вузлами валідації, які мають виставлені ETH, в обмін на право брати участь у консенсусі. Ці оновлення готують підґрунтя для майбутніх оновлень масштабованості, зокрема сегментування.
Щоб спростити й максимізувати фокус на успішному переході до моделі доказу частки, оновлення The Merge не містить певних очікуваних функцій, як-от можливості знімати виставлені ETH. Оновлення Shanghai планується після The Merge. Воно дасть змогу стейкерам знімати кошти.
Спочатку план полягав у роботі над сегментуванням до The Merge, щоб розв’язати проблему масштабованості. Однак унаслідок буму на рішення для масштабування рівня 2 пріоритетом став спочатку перехід із моделі підтвердження роботи на модель доказу частки.
Плани щодо сегментування стрімко розвиваються. Але з огляду на зростання й успішність технологій рівня 2 для масштабування виконання транзакцій, плани щодо сегментування змістилися: тепер на меті пошук найоптимальнішого способу розділити тягар зберігання стиснутих даних викликів від контрактів зведення, що забезпечить можливість для швидкого зростання потужності мережі. Це не було б можливим без попереднього переходу на модель доказу частки.
