ETH 2.0 กำลังคลี่คลาย
Ethereum 2.0 เป็นการอัปเกรดเครือข่าย Ethereum ที่เพิ่มความเร็ว ประสิทธิภาพ และความสามารถในการปรับขนาดของเครือข่าย ในขณะที่ยังคงรักษาความปลอดภัยและการกระจายอำนาจ การอัปเกรดมีความสำคัญมากสำหรับ Ethereum และจะประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก:
ระยะที่ 0 — การปรับใช้และการปักหลักบน Beacon Chain
ขั้นตอนที่ 1 - กรอบการแบ่งส่วน
เฟส 2 - การควบรวมกิจการระหว่าง Beacon Chain และ Mainnet
การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญที่ ETH 2.0 นำมาสู่เครือข่ายคือ:
Sharding - Ethereum จะถูกแบ่งออกเป็น 18 "shards" ที่ทำงานพร้อมกัน สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมาก
การเดิมพัน - การยกเครื่องโปรโตคอลฉันทามติใหม่ทั้งหมดตั้งแต่หลักฐานการทำงานไปจนถึงหลักฐานการเดิมพัน
ขีดจำกัดปัจจุบันของ Ethereum
ปัจจุบัน Ethereum ใช้ฉันทามติของ Proof-of-Work (“PoW”) แรงจูงใจสำหรับ Ethereum 2.0 เกิดจากข้อจำกัดของเครือข่ายปัจจุบัน
ต้นทุนการดำเนินงานสูง
ปัญหาทางเศรษฐกิจเกี่ยวกับหลักฐานการทำงานคืออุปสรรคในการเข้าสูง ในความเป็นจริง ต้นทุนเริ่มต้นของฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นสำหรับการขุด Ethereum อย่างมีกำไรนั้นสูง ไม่รวมค่าไฟฟ้าสำหรับผู้ใช้ในการเข้าร่วมกลุ่มการขุด
การใช้พลังงานสูง
ความเสี่ยงจากการรวมศูนย์
ความเสี่ยงจากการรวมศูนย์
ต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้นอาจทำให้นักขุดเข้าร่วมพูลหรือการประหยัดจากขนาดที่นักขุดขนาดใหญ่ครอบครอง สิ่งนี้นำไปสู่การรวมศูนย์ของนักขุด ซึ่งลบล้างการรักษาความปลอดภัยบางส่วนจากระบบ PoW
ขีด จำกัด การขยาย
นอกจากนี้ PoW ยังปรับขนาดได้ยากขึ้นเนื่องจากพลังการประมวลผลถูกจำกัดโดยการขุดตามลำดับของแต่ละบล็อก และขนาดบล็อกก็ถูกจำกัด หากจำนวนธุรกรรมที่รอดำเนินการเกินขีดจำกัดของขนาดบล็อก ธุรกรรมที่เหลืออยู่จะถูกจัดคิวสำหรับบล็อกถัดไป ขณะนี้เครือข่าย Ethereum สามารถรองรับธุรกรรมได้ประมาณ 15 รายการต่อวินาทีเท่านั้น ซึ่งน้อยเกินไปเมื่อพิจารณาถึงความต้องการที่เพิ่มขึ้นของเครือข่าย
ต้นทุนผู้ใช้สูง
ความคับคั่งของเครือข่ายที่เกิดจากปัญหาความสามารถในการขยายเพิ่มต้นทุนการทำธุรกรรมสำหรับผู้ใช้ในเครือข่ายอย่างมาก
กระบวนการพิสูจน์การเดิมพันบน Ethereum 2.0
Proof of Stake แทนที่คนงานเหมืองและไฟฟ้าด้วยเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องและเงินเดิมพัน เครื่องมือตรวจสอบจะแทนที่นักขุดในฐานะบุคคลที่รักษาสถานะของเครือข่าย บน Ethereum 2.0 ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะต้องผูกมัด 32 ETH ต่อสัญญาฝากอย่างเป็นทางการตามเจตนาของพวกเขา
วิธีการทำงานของ PoS บน Ethereum
1. บล็อกสามารถสร้างได้ในแต่ละช่วงเวลาเป็นเวลา 12 วินาที
2. เครือข่ายสุ่มเลือกผู้ตรวจสอบความถูกต้องเป็นผู้เสนอสำหรับแต่ละช่อง
3. หากตัวตรวจสอบที่กำหนดพลาดโอกาสที่จะเสนอบล็อก เครือข่ายจะไม่มีการบล็อกสำหรับช่องนั้นและย้ายไปยังช่องถัดไป
4. ในแต่ละช่วง ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะผลัดกันส่งหลักฐาน (การลงคะแนนไปยังห่วงโซ่หลัก)
5. โหวตบล็อกในแต่ละยุค (ยุคคือ 6.4 นาทีและประกอบด้วย 32 ช่อง)
6. ผู้ตรวจสอบแต่ละคนส่งหลักฐานหนึ่งครั้งต่อยุค
7. การสรุปใช้เวลาอย่างน้อย 2 ยุค (≈ 12.8 นาที)
8. ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะตรวจสอบพฤติกรรมที่เป็นอันตรายซึ่งกันและกัน
9. พวกเขาสามารถแจ้งเตือนเครือข่ายหากพวกเขาสังเกตเห็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องรายอื่นที่เสนอสองบล็อกในช่องเดียวกันหรือส่งการลงคะแนนพิสูจน์ที่ขัดแย้งกัน
10. เครือข่ายจะให้รางวัลแก่ผู้แจ้งเบาะแสและลงโทษผู้ฝ่าฝืน
11. ทุกช่วงเวลาเกี่ยวข้องกับรางวัล บทลงโทษ และการตัด รางวัลเงินเฟ้อเป็นตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ได้รับ ETH จากการทำงาน การส่งหลักฐานอย่างถูกต้องและรวมถึงหลักฐานการตรวจสอบอื่น ๆ เมื่อเสนอการบล็อกจะให้รางวัลการเดิมพัน 2% ถึง 22% ขึ้นอยู่กับจำนวนเงินเดิมพันของเครือข่ายทั้งหมด
12. หากผู้ตรวจสอบไม่สามารถออนไลน์ได้และทำหน้าที่ในการคำนวณร่วมกัน รางวัลการบล็อกจะลดลงเล็กน้อย (67,000 Gwei หายไปสำหรับแต่ละยุคที่ออฟไลน์) เพื่อจูงใจผู้ตรวจสอบความถูกต้องให้ออนไลน์มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ จำนวนเงินค่าปรับถูกกำหนดให้ต่ำเพื่อให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องที่ซื่อสัตย์ซึ่งมีการเชื่อมต่อต่ำยังคงได้รับรางวัลการเดิมพันในเชิงบวก
ข้อได้เปรียบเหนือ PoW
ประหยัดมากขึ้น
ซึ่งแตกต่างจากกลไก PoW (หลักฐานการทำงาน) ซึ่งต้องการการลงทุนในฮาร์ดแวร์ไฟฟ้าและกราฟิกการ์ดราคาแพง นักขุดจะเผาพลังงานไฟฟ้าหรือแหล่งพลังงานอื่นๆ เพื่อใช้พลังงานทางกายภาพ (เรียกว่าพลังแฮช) เพื่อยืนยัน ค่าใช้จ่ายในการเดิมพันต่ำกว่า และผู้ตรวจสอบที่ต้องการแลกเงินลงทุนสามารถถอนทรัพยากรสภาพคล่อง ETH ที่เดิมพันได้
เครือข่ายที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น
บนเครือข่าย PoS บทลงโทษทางเศรษฐกิจ (การนัดหยุดงาน) สำหรับผู้ประสงค์ร้ายจะรุนแรงกว่า ใน PoW ความเสี่ยงทางเศรษฐกิจของความล้มเหลวในการโจมตีจะเท่ากับค่าไฟฟ้าและพลังการประมวลผลที่ยืมมา ในขณะที่ใน PoS ค่าใช้จ่ายในการเปิดการโจมตีจะเท่ากับจำนวน ETH ที่จำนำไว้ หากตัวตรวจสอบความถูกต้องพยายามเปิดการโจมตีเพื่อขัดขวางเครือข่าย เงินเดิมพัน 32 ETH ของพวกเขาจะถูกฟัน (ลบและเผา) ความผิดที่มีโทษ ได้แก่ การเสนอสองช่วงตึกในสถานที่เดียวกันหรือส่งการลงมติที่ขัดแย้งกัน ในกรณีของการโจมตีที่ประสบความสำเร็จซึ่งมีการขโมย ETH จำนวนมาก เครือข่ายจะถูกบุกรุกและมูลค่าของ ETH อาจลดลง ทำให้การโจมตีประสบความสำเร็จทางการเงินน้อยลง เมื่อ Validator ถูกเฉือน Validator นั้นจะถูกบังคับให้ออกจาก Validator ที่ใช้งานอยู่โดยอัตโนมัติหลังจาก 8,192 ยุค (≈ 36 วัน) เครื่องมือตรวจสอบนี้จะลดยอดคงเหลือ ETH ในแต่ละยุคจนกว่าจะออกจากชุดที่ใช้งานอยู่ Slashed Validators จะเห็นว่ายอดคงเหลือ ETH ของพวกเขาลดลงจาก 3% เป็น 10% ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนหลักประกันและจำนวนของ Validator ที่ Slash ในกรอบเวลาที่ใกล้เคียงกัน
การกระจายอำนาจในระดับที่สูงขึ้นยังช่วยปรับปรุงความปลอดภัยโดยต้องมีโหนดตัวตรวจสอบความถูกต้องที่ใช้งานอยู่อย่างน้อย 16,384 โหนด (มีอยู่ประมาณ 8,000 โหนดก่อนที่จะเริ่มใช้บีคอนเชน)
อุปสรรคในการมีส่วนร่วมต่ำ
บริษัทยังเสนอบริการเดิมพันสำหรับลูกค้าที่เลือกที่จะไม่รันโหนดตัวตรวจสอบความถูกต้องของตนเอง เช่นเดียวกับกลุ่มการขุด บุคคลที่ต้องการเดิมพันน้อยกว่า 32 ETH สามารถเข้าร่วมกลุ่มการเดิมพันได้ ซึ่งเงินของพวกเขาจะถูกรวมเข้ากับเงินของผู้อื่นเพื่อให้ได้ถึง 32 ETH ที่กำหนด รางวัลของพวกเขาเป็นสัดส่วนกับผลงานทั้งหมด
ลดการใช้พลังงาน
การกระจายตัว
การกระจายตัว
ความสามารถในการปรับขนาดที่เพิ่มขึ้นมาจากเทคนิคการประมวลผลในแนวนอนที่เรียกว่าการแบ่งส่วน Sharding เป็นกระบวนการแยกฐานข้อมูลในแนวนอนเพื่อกระจายภาระงานและพยายามแก้ปัญหาสามประการที่ระบบบล็อกเชนเผชิญอยู่:
ในบล็อกเชนปัจจุบัน เครือข่ายทั้งหมดต้องได้รับการยืนยันโดยโหนดที่เข้าร่วมทั้งหมดหลังจากการทำธุรกรรมทุกครั้ง ดังนั้นความเร็วในการประมวลผลจึงถูกจำกัดด้วยความเร็วของผู้เข้าร่วมที่ช้าที่สุด สิ่งนี้ทำให้เกิดคอขวด เพิ่มต้นทุนการทำธุรกรรม และต้องใช้พลังการประมวลผลและพื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น
เครือข่ายจะแบ่งการตรวจสอบสถานะและประวัติออกเป็นส่วนย่อยๆ (ชาร์ด) และโหนดจะมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบชุดย่อยของข้อมูลที่ได้รับ (ชาร์ด) แทนที่จะเป็นบล็อคเชนทั้งหมด ไม่จำเป็นต้องจัดเก็บอีเทอร์สแควร์ทั้งหมด บล็อกเชน กระบวนการของการประมวลผลแบบขนานนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลโดยรวมและความจุในการจัดเก็บข้อมูลของเครือข่าย ซึ่งเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทุกคนสามารถเรียกใช้โหนดที่สามารถแบ่งส่วนข้อมูลได้ และข้อกำหนดด้านฮาร์ดแวร์จะต่ำกว่าการเรียกใช้โหนดแบบเต็ม ซึ่งจะช่วยเพิ่มการมีส่วนร่วมของเครือข่าย Sharding จะยังคงทำให้เครือข่ายกระจายอำนาจต่อไป
เช่นเดียวกับระบบปัจจุบัน ความเข้มงวดของตัวตรวจสอบความถูกต้องจะยังคงมีความแปรปรวน
ขั้นตอนของ ETH2.0
Eth2 จะเปิดตัวเป็นขั้นๆ โดยเฟส 0 จะเปิดตัวในวันที่ 1 ธันวาคม 2020
ขั้นตอนที่ 0
ระยะที่ 0 คือการเปิดตัวบีคอนเชน ซึ่งจะใช้กลไกฉันทามติของ PoS
ห่วงโซ่สัญญาณประสานงานการลงทะเบียนของผู้ตรวจสอบความถูกต้อง
ด้วยการเปิดตัวเฟส 0 โทเค็นใหม่ ETH2 ก็ปรากฏขึ้น
ผู้ใช้ Ethereum จะสามารถแปลงเป็น ETH2 ในอัตราส่วน 1:1 ผ่านสัญญาที่ลงทะเบียนซึ่งเขียน ETH ในกระเป๋าเงินปัจจุบันของพวกเขา
ผู้ใช้จะได้รับรหัสการถอนและรหัสตัวตรวจสอบความถูกต้อง
คุณต้องจำนอง 32 ETH2 เพื่อเป็นผู้ตรวจสอบในห่วงโซ่บีคอน
ETH 2.0 มีกำหนดเวลาและผู้ใช้จะไม่สามารถถอนออกได้จนกว่าจะถึงเฟสแรก
ปัจจุบัน beacon chain ไม่ได้จัดการบัญชี ธุรกรรม พื้นที่จัดเก็บ หรือสัญญาอัจฉริยะ
ปัจจุบันเป็นเครือข่ายอิสระที่ทำงานคู่ขนานกับระบบ Ethereum ในปัจจุบัน ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะไม่ถูกขัดจังหวะอย่างต่อเนื่อง
ในที่สุด beacon chain จะรวมเข้ากับ Ethereum chain แบบดั้งเดิมเพื่อเป็นชั้นการชำระเงินหลักของเครือข่าย Ethereum และประสานงานกับ shard chains
ดังนั้นฉันทามติของห่วงโซ่สัญญาณเป็นอย่างไร
ผู้ตรวจสอบความถูกต้องอย่างน้อย 128 คนจะต้องยืนยันแต่ละบล็อกย่อย ซึ่งเรียกว่าคณะกรรมการ แต่ละ Shard Block จะถูกเสนอและตรวจสอบความถูกต้องภายในกรอบเวลาที่เรียกว่าสล็อต คณะกรรมการเสนอและตรวจสอบความถูกต้องสำหรับ 32 ช่องต่อครั้ง—เรียกรวมกันว่ายุค—หลังจากนั้นคณะกรรมการจะถูกยกเลิกและจะมีการเลือกผู้ตรวจสอบชุดใหม่ สิ่งนี้ทำเพื่อให้ตัวตรวจสอบที่เป็นอันตรายไม่สามารถควบคุมผลลัพธ์สุดท้ายของบล็อกที่เสนอใหม่ได้
เมื่อข้อเสนอของ Shard Block มีการยืนยันเพียงพอจากคณะกรรมการ ข้อเสนอดังกล่าวจะแชร์ครอสลิงก์กับบีคอนเชน ลิงก์ข้ามนี้เป็นข้อมูลสรุปของสถานะของชาร์ด ซึ่งรวมถึงบล็อกใหม่และธุรกรรมของบล็อกเหล่านั้น
ขั้นตอนที่ 1
ระยะแรกจะใช้เชนย่อยที่ควบคุมโดยบีคอนเชน
ก่อนเฟส 2 จะไม่มีการสนับสนุนสำหรับบัญชีหรือสัญญาอัจฉริยะ
เฟส 1 คาดว่าจะเริ่มต้นด้วย 64 ชาร์ดก่อน
ท้ายที่สุดแล้ว sidechains จะทำงานอย่างสมบูรณ์
ขั้นตอนที่ 2
มีการสร้างสะพานเชื่อมระหว่างสภาพแวดล้อมทั้งสองนี้ ได้แก่ Beacon Chain และ Ethereum แบบดั้งเดิม
Ethereum 1.0 blockchain จะเป็นหนึ่งใน 64 shard chains ซึ่งทั้งหมดจะทำงานโดยใช้โปรโตคอล Ethereum PoS ใหม่
Ethereum 1.0 mainnet shard จะให้ประวัติและสถานะปัจจุบันของ Ethereum แก่ beacon chain
ในช่วงเวลานี้ dApps จะต้องการเริ่มต้นสร้างบน Beacon Chain
eWASM เพื่อแทนที่ EVM
สรุปแล้ว
สรุปแล้ว
เมื่อเปิดตัว ETH2.0 คุณจะใช้เครือข่าย Ethereum ในลักษณะเดียวกัน แต่จะเร็วกว่า ถูกกว่า และเปิดโอกาสให้บล็อกเชนมีโอกาสมากขึ้น ทุกคนสามารถเป็นผู้ตรวจสอบความถูกต้องและสร้างรายได้ด้วยการวางเดิมพัน ETH ในขณะที่สนับสนุนเครือข่ายด้วยการทำให้เครือข่ายมีเสถียรภาพและปลอดภัย นี่เป็นก้าวสำคัญสู่ Ethereum ที่ดีขึ้น และจะเป็นก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์บล็อกเชน/สกุลเงินดิจิทัล
