Повний посібник з оновлення Ethereum 2.0: шлях від PoW до PoS

Чому Ethereum потрібно оновлюватися

Як найважливіша глобальна платформа для смарт-контрактів, Ethereum підтримує процвітання екосистем DeFi, NFT та інших. Але з зростанням кількості користувачів мережа поступово стикається з невідворотньою проблемою — заторами та високими витратами. Збільшення кількості транзакцій безпосередньо призводить до зростання Gas-фі, що ускладнює участь звичайних користувачів.

У довгостроковій перспективі, якщо Ethereum залишиться залежним від механізму доказу роботи(PoW), обчислювальні потужності будуть зростати експоненційно, що є недоцільним як для навколишнього середовища, так і для економіки. Ethereum 2.0 з’явився як відповідь на це — це не просто невелике оновлення, а повна перебудова архітектури.

Три основні зміни Ethereum 2.0

Перехід від PoW до механізму доказу частки(PoS)

Механізм доказу роботи захищає мережу через конкуренцію майнерів у обчисленнях, але ця система є неефективною та енергомісткою.

Механізм доказу частки(PoS) використовує зовсім інший підхід — замість обчислювальної потужності застосовується заставна активність. Користувачі, що володіють 32 ETH, можуть стати валідаторами, ставлячи їх у заставу для участі у управлінні мережею та перевірці блоків, отримуючи відповідні нагороди. Це значно знижує поріг входу та енергоспоживання, одночасно підвищуючи демократичність мережі.

Шардинг: горизонтальне масштабування мережі

Кожен вузол Ethereum наразі зобов’язаний зберігати та обробляти всю історію транзакцій, що обмежує масштабованість. Шардинг розділяє всю мережу на кілька паралельних ланцюгів, кожен з яких обробля лише частину даних.

Ця інновація дозволяє кільком шардам працювати одночасно, значно підвищуючи пропускну здатність. Уявіть собі переповнений платний пункт пропуску, де замість одного вікна — кілька паралельних каналів, що збільшує швидкість у рази.

Блокчейн-стовбур: центр розподіленого консенсусу

Блокчейн-стовбур — це координаційний центр Ethereum 2.0. Коли кілька шардів працюють одночасно, потрібно мати механізм, що забезпечує їхню синхронізацію та узгодженість. Саме цю роль виконує блокчейн-стовбур, який забезпечує уніфікований механізм консенсусу та синхронізації для всіх шардів.

Без блокчейн-стовбура дані шардів не зможуть взаємно перевірятися та інтегруватися, що ускладнює масштабування. Саме тому він став першим важливим компонентом у дорожній карті оновлень.

Етапи реалізації

Етап 0: запуск блокчейну-стовбура (грудень 2020)

Перший крок Ethereum 2.0 вже завершено. Блокчейн-стовбур офіційно запущено 1 грудня 2020 року, і він почав працювати паралельно з основною мережею. Хоча на цьому етапі ще не було шардів, блокчейн-стовбур вже приймав валідаторів через смарт-контракти.

На цьому етапі валідатори могли ставити ETH у заставу, але поки що не могли зняти її, оскільки система ще розроблялася. Блокчейн-стовбур зосереджений на накопиченні достатньої кількості валідаторів і досягненні консенсусу через їхню участь.

Етап 1/1.5: запуск шардів та перехід на основну мережу (з 2021 року)

Етап 1 вводить концепцію шардів, валідатори можуть використовувати PoS для створення блоків у шардах.

Етап 1.5 — ключовий момент інтеграції — Ethereum Mainnet офіційно об’єднує шарди та починає перехід з PoW на PoS. Це вже не теоретичний концепт, а реальна зміна мережі.

Злиття: офіційний перехід механізму консенсусу

Злиття — це переломний момент у дорожній карті Ethereum 2.0. У цей час вся мережа повністю перейде з PoW на PoS, а основна ланцюг Ethereum буде інтегрована у систему блокчейну-стовбура.

Варто підкреслити, що злиття не спричинить розгалуження. Ethereum залишиться єдиним ланцюгом, усі історичні транзакції збережуться, і користувачі не повинні вживати додаткових дій для захисту активів. Нові ETH будуть створюватися валідаторами мережі.

Етап 2: повна інтеграція шардів та смарт-контрактів

Останній етап передбачає запуск повноцінної мережі шардів, і Ethereum 2.0 офіційно стане основною мережею Ethereum. Шардинг підтримуватиме смарт-контракти, і розробники DApp зможуть безперешкодно розгортати додатки на Ethereum 2.0.

Очікується, що цей етап буде реалізовано після злиття.

Чому це оновлення таке важливе

Ethereum 2.0 — це не опція, а необхідність для виживання. Покращення масштабованості, енергоефективності та економіки безпосередньо впливають на лідерство Ethereum у Web3-екосистемі. Без підтримки PoS, шардингу та блокчейну-стовбура Ethereum ризикує опинитися у стані недоступності та втратити конкурентоспроможність як провідна платформа для смарт-контрактів.

Хоча повне розгортання займе час і може перевищити початкові очікування, оновлення вже активно просувається. Розробницька спільнота Ethereum докладає максимум зусиль, щоб ця трансформація, що визначає майбутнє екосистеми, була успішною.