Основатель Ethereum Виталик Бутерин представил ключевые решения для Ethereum 2.0 - пакет ожидаемых обновлений платформы, на коференции Devcon4 в Праге. Так как Ethereum все еще остается неудобным для проведения большого количества транзакций, вопрос масштабируемости сети является самым актуальным.
В настоящее время профессиональное сообщество предлагает два основных подхода к решению вопроса масштабируемости:
1) решения так называемого «второго уровня», например, Lightning Network для Bitcoin, Plasma для Ethereum. Все транзакции проходят вне основной цепочки, затем, по требованию пользователя, сводятся балансы, и токены через умный контракт возвращаются на основной блокчейн. В сообществе такое решение не считается оптимальным, оно может быть использовано как полумера до момента, пока основная цепочка не станет по-настоящему масштабируемой.
2) решения на уровне консенсуса сети, например, алгоритм Casper, предложенный разработчиком Ethereum Владом Замфиром. Это обновленный протокол Proof of Stake с применением стратегии шардинга. Шардинг подразумевает, что весь блокчейн будет разбиваться на кластеры, в пределах которых все транзакции будут обрабатываться быстрее, чем уровне общей цепочки. Следующим шагом происходит синхронизация общего состояние сети.
Ethereum 2.0 – это комбинация функций обновлений платформы, над которыми команда работала предыдущие годы. Улучшения будут связаны с увеличением масштабируемости, с развитием виртуальной машины и с дополнительной настройкой экономических стимулов внутри протокола. В какие сроки запустятся обновления Виталик не обозначил, сказав, что это «действительно не так далеко».
Основная ставка в развитии Ethereum делается именно на Proof of Stake, это тип консенсуса, в котором получение права создания следующего блока привязано к внесенному в систему балансу, а не к мощности оборудования как в Proof of work в Bitcoin.
К пониманию, что будет представлять из себя Ethereum 2.0 разработчики шли с января 2014 года, начиная от описания идеи о Proof of Stake в теоретическом консенсусе Slasher, который является модификацией консенсуса PoS c дополнительными условиями касательно депозитов и штрафов для майнеров. Однако, этот подход не был принят, как и другие ранние варианты – Proof of Proof of work, Hub and spoke chains, а также Hypercube chains, который был положен в основу протокола блокчейн Telegram.
Продвижение вперед осложнялось непредвиденными ситуациями – взлом DAO в 2016 году, потом DDoS атака, но сейчас Ethereum готов к новому шагу – это обновление Serenity, гибридное решение Proof of Stake и Proof of Work, которое полностью изменит механизм функционирования протокола. Serenity сделает сеть быстрее, безопаснее и менее энергозатратной.
Джастин Дрейк, исследователь Ethereum, в своем докладе описал подход к рандомизации, который является ключевым элементом для успешной реализации Proof of stake. Джастин предлагает использовать verifiable delay function (VDF) – механизм, который эффективно заменяет рандомизацию, обеспечивающую безопасность консенсуса Proof of Work .
Предполагается также разработать VDF ASIC – это майнинговые блоки, которые созданы специально для функции VDF. Эффективность работы таких блоков для валидации транзакций на порядок выше текущей архитектуры Proof of work – например, вместо десятков миллионов видео карт можно будет использовать тысячи блоков VDF, потребление электроэнергии снизится с тысяч мегаватт до сотен киловатт, а стоимость обслуживания протокола в годовом выражении снизится с миллиардов долларов до нескольких миллионов.
Все изменения, которые будут внесены в протокол, также приведут к тому, что время, необходимое для получения финальности транзакции, очень сильно сократиться. В сети Bitcoin традиционно считается, что надо ждать около часа, чтобы транзакция необратимо записалась на цепочку. В сети Ethereum биржи требуют в среднем от 12 до 20 блоков подтверждений, что эквивалентно примерно 3-5 минутам. Такие длинные временные интервалы неприемлемы для пользователя. Полноценная имплементация всех элементов дизайна Casper, в том числе, позволит сократить время ожидания финальности в сети Ethereum в несколько раз.
Ая Миягучи, глава Ethereum Foundation, в своей вступительной речи на открытии конференции заявила, что они стремятся снизить роль команды основателей Ethereum в развитии экосистемы до минимума, чтобы дать возможность независимым инженерам развивать платформу. В Ethereum foundation существует система грантов для талантливых разработчиков с интересными идеями. Для его получения необходимо соответствовать базовым требованиям: иметь инновационную идею и понимать, как проект будет работать, после того, как выделенные деньги закончатся. Таким образом, сегодня основным активом Ethereum является даже не дизайн консенсуса, а способность мотивировать талантливые команды на совместную работу.
В настоящий момент в мире за право называться самой безопасной, эффективной и стабильной системой конкурируют несколько проектов. Среди них можно выделить EOS и Cardano, которые, действительно, в ближайшем будущем могут занять значительную долю рынка. Ethereum выгодно отличается от всех своих ближайших конкурентов тем, что имеет за собой огромную экосистему разработчиков. Крупные команды талантливых инженеров работают над созданием широкого спектра приложений на цепочке Ethereum - начиная от игр, заканчивая рынками предсказаний и элементами инфраструктуры.
