Путь Эфириума: первые проблемы ETH 2.0 и новая дорожная карта сети — Bits Media

10.05.2021

После перехода на PoS для Эфириума 2.0 не наступят спокойные времена. Виталик Бутерин составил план обновлений на несколько лет вперед.

Когда эфир поочередно преодолел $3000, а затем и $4000, его снова начали рассматривать как прямого соперника биткоина. В самом деле, их капитализация уже отличается немногим более чем в два раза. А это в мире криптовалют не так и много. Но нужно понимать, что серьезные козыри Эфириум получит только после полного перехода на PoS за запуска шардинга. А этого пользователи ждут уже почти пять лет. Beacon Chain со стейкингом для второй версии запустили почти полгода назад, и после этого существенных обновлений Ethereum 2.0 не было. Так чего стоит ожидать или опасаться инвесторам ETH?

Для ETH 2.0 разрабатываются четыре основных клиента: Prysm, Teku, Lighthouse и Nimbus. Чтобы стать валидатором и получать вознаграждения, пользователь должен запустить один из этих программных клиентов. 

В субботу 24 апреля Эфириум 2.0 впервые столкнулся с серьезной проблемой — рассинхронизацией блокчейна. В клиенте Prysm была обнаружена ошибка, из-за которой примерно 70% валидаторов сети не могли создавать блоки. Prysm не смог получить данные из блокчейна Ethereum – это привело к тому, что все валидаторы на клиенте Prysm не смогли получить вознаграждение за блок. Prysmatic Labs, команда разработчиков Prysm, написала в Твиттере, что в результате инцидента было потеряно в общей сложности около 15 ETH. В среднем каждый валидатор, работающий с клиентом Prysm, потерял около 122 950 gwei — примерно $0.3.

Средний дневной доход валидатора ETH 2.0 (www.beaconscan.com)

Ни один валидатор не был подвергнут штрафным санкциям сети во время инцидента, ущерб был ограничен неполученными вознаграждениями. Проблема сохранялась около двух часов — было пропущено более 403 блоков. Команда Prysmatic Labs уже выпустила новую версию с исправлением этой ошибки. В сообщении
на Discord со-ведущий разработчик Prysmatic Labs Рауль Джордан (Raul Jordan) подчеркнул, что все работающие с Prysm пользователи должны обновиться «немедленно». Любой валидатор, который еще не обновился до последней версии Prysm, рискует потерять вознаграждения за работу в сети. Последствия этой ошибки наиболее широко проявились 24 апреля, однако о ее наличии в меньшем масштабе стало известно
еще 20 января.

По словам
разработчика клиента Teku Бена Эджингтона (Ben Edgington), один из главных уроков, который можно извлечь из инцидента — «все должны серьезно относиться к разнообразию клиентов». Трудно предсказать, когда и как может быть обнаружена еще одна ошибка в клиентском программном обеспечении ETH 2.0, но можно контролировать степень ущерба от таких инцидентов.

Новые рубежи: как будет развиваться ETH 2.0 после слияния

Незадолго до инцидента основатель Эфириума Виталик Бутерин выступил на саммите Scaling Ethereum
с презентацией о дорожной карте развития сети после перехода на алгоритм доказательства доли (PoS).

«Что будет дальше?» — слайд из презентации Виталика Бутерина на Scaling Ethereum Summit.

В своей презентации Бутерин изложил амбициозный трех- или пятилетний план по последующим обновлениям и оптимизации Эфириума после перехода на консенсус PoS. Вот некоторые из основных моментов презентации.

«Уборка» после слияния

Разработчики предполагают, что слияние двух версий сети будет активировано через обратно несовместимое общесистемное обновление — хардфорк, к концу этого или в начале следующего года. Бутерин описал необходимость «уборки после хардфорка» вскоре после выпуска кода.

Из-за ускорения сроков активации PoS на Ethereum появится избыточный код и проблемы неэффективности сети, которые разработчики упускают из виду, чтобы ускорить обновление. После завершения слияния и стабилизации сети, «уборка» устранит ненужные устаревшие функции гибридной модели PoW и PoS. Это также позволит активировать основные функции для валидаторов ETH 2.0, например, возможность проведения транзакций со своими ETH.

Шардинг и роллапы

Затем будет развернута еще одна долгожданная функция Эфириума: шардинг. Он расширяет возможности по обработке транзакций, разделяя единую цепочку на 64 мини-блокчейна. Эти шарды могут обрабатывать транзакции и данные параллельно. Наряду с шардингом продолжится поддержка роллапов – решений второго уровня для масштабирования сети в Эфириуме 1.0. Роллапы обрабатывают транзакции за пределами блокчейна, сводя к минимуму перегрузку сети за счет снижения числа транзакций, обрабатываемых в ней.

Поскольку 64 шарда будут одновременно обрабатывать транзакции Ethereum и каждый шард будет использовать роллапы для дальнейшей оптимизации скорости, с которой эти транзакции записываются в блоки, проблема высоких комиссий и перегрузки сети, как ожидается, будет наконец решена в долгосрочной перспективе.

Из-за потенциальных опасностей и рисков, связанных с «наиболее многообещающей стратегией» Эфириума для долгосрочной масштабируемости, Бутерин подчеркнул необходимость развертывания этого функционала отдельно от других обновлений.

Улучшения безопасности

После развертывания PoS и шардинга следующим шагом будет внесение дополнительных настроек для повышения безопасности протокола Эфириума. Среди них будет добавление функций анонимности для маскировки идентификаторов валидаторов за предложениями блоков. 

Кроме того, будут внедрены новые технологии, например, функция проверяемой задержки (VDF) для дополнительной защиты случайности, с помощью которой валидаторам назначаются их обязанности. Это усложнит злоумышленникам нарушение работы сети.

Вопросы состояния

Бутерин предполагает, что после повышения надежности протокола PoS и шардов Эфириума, разработчики начнут решать «среднесрочные» проблемы. Наиболее важная из них — вопрос хранения состояния блокчейна Эфириума.

Состояние Эфириума хранит записи обо всех счетах, их данных и истории транзакций. По мере развертывания новых счетов пользователей и смарт-контрактов размер состояния Эфириума становится все больше и больше. По оценкам Бутерина, размер состояния увеличивается примерно на 30 ГБ каждый год. С последним повышением лимита газа оно станет расти еще быстрее, примерно на 35 ГБ в год.

В идеале каждый должен иметь возможность запускать собственный узел и проверять историю транзакций Эфириума. Чем больше независимых узлов работает, тем более децентрализован и безопасен блокчейн. Растущее состояние Эфириума делает развертывание собственного узла более трудоемким и ресурсоемким для среднего пользователя.

Кроме того, огромная база данных, проверка которой занимает все больше времени, также становится более уязвимой для распределенных атак типа DDoS, которые нацелены на использование ограниченных ресурсов сети и ее перегрузку большим количеством данных, чем она может обработать.

По всем этим и другим причинам разработчики трудятся над решениями проблемы размера состояния Эфириума. Одно из решений – «нефиксирование состояния» (statelessness), которое предполагает создание двух различных классов узлов Ethereum. Некоторые узлы будут освобождены от обязательств по хранению данных о состоянии, в то время как другие будут нести ответственность за их хранение. 

Разработчики другого решения — «истечения состояния» (state expiry), предлагают уменьшить размер состояния путем архивирования частей состояния Эфириума, которым больше года.

Больше крупных проектов

По словам Бутерина, после решения вопросов состояния в сети будут развернуты другие технологии например, Casper CBC, SNARKs и т.д. Даже при успешной активации PoS Ethereum еще очень далек от перехода в «режим обслуживания» и достижения того же уровня стабильности протокола, который поддерживает сеть Биткоина.

Главный вывод из этой новой и обновленной дорожной карты развития Эфириума заключается в том, что переход на PoS — это только начало. Это отправная точка, а не финишная черта, поскольку разработчикам сети еще предстоит внести значительные изменения на уровне протокола, которым еще предстоит выдержать проверку временем.